一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113774291A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202110984381.1C21D6/04(2006.01)(22)申请日2021.08.25C21D8/00(2006.01)(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人张中武李俊澎(51)Int.Cl.C22C38/52(2006.01)C22C38/50(2006.01)C22C38/44(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C33/06(2006.01)C21D1/74(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢及其制备方法(57)摘要本发明公开一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢及其制备方法，该不锈钢的组成如下：按质量百分比计，Co＝2.0～4.0％，Ni＝7.0～9.0％，Cr＝11.0～15.0％，Ti＝0.3～2.0％，Mo＝3.0～6.0％，Mn＝0.08～1.0％，Si＝0.08～0.3％，C≤0.01％，P≤0.003％，S≤0.003％，余量为Fe。包括下述步骤：(1)合金元素配比(2)真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极；(3)真空自耗重熔；(4)高温均火处理；(5)锻造或热轧开坯；(6)热处理。本发明的不锈钢的延伸率达15.8％，抗拉强度高达2160MPa；且点腐蚀电位Epit可达0.20VSCE。CN113774291ACN113774291A权利要求书1/2页1.一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢，其特征在于，所述不锈钢的组成如下：按质量百分比计，Co＝2.0～4.0％，Ni＝7.0～9.0％，Cr＝11.0～15.0％，Ti＝0.3～2.0％，Mo＝3.0～6.0％，Mn＝0.08～1.0％，Si＝0.08～0.3％，C≤0.01％，P≤0.003％，S≤0.003％，余量为Fe；由以下步骤制备而成：(1)合金元素配比；(2)真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极；(3)真空自耗重熔；(4)高温均火处理；(5)锻造或热轧开坯；(6)热处理。2.一种权利要求1所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)合金元素配比；(2)真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极；(3)真空自耗重熔；(4)高温均火处理；(5)锻造或热轧开坯；(6)热处理。3.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述合金元素配比，按照不锈钢中各元素的质量百分比，选取金属铬、金属镍、金属锰、金属钼、金属钴、金属钛、铁硅，其余为纯铁以及不可避免杂质。4.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述采用真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极，全程采用高真空冶炼，真空度达到0.1Pa以下；纯铁、金属镍、金属钼、金属钴随炉加入，金属铬、金属钛从高位料仓加入，工业硅、金属锰从合金料仓加入，随炉加入料熔清后，加入高位料仓金属，完全融化后，进行脱氧合金化，最后加入合金料仓金属；熔炼期，精炼温度达到1550～1650℃，精炼时间不少于60分钟，搅拌时间不少于10分钟；炉前取样分析冶炼成分，然后进行成分调整；调整至目标成分后，温度在1530℃～1550℃进行浇注，冒口采取普通保温。5.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述真空自耗重熔，熔速为100～260Kg/h，重熔过程中真空度保持在10‑2Pa及以下。6.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述高温均火处理，在空气、真空或保护气氛中加热，加热方式为随炉加热，升温速率为100～180℃/h，在600～900℃保温4～8h，随后升温至1100～1300℃保温20～50h，随炉冷却、空冷或油冷至室温。7.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述锻造或轧制可以铸造或轧制成尺寸为方锭或者圆锭；所述锻造或热轧开坯的工艺条件为：铸坯加热到1100～1300℃，保温10～24h后出炉轧制；锻造或热轧开始温度≥1100℃，终锻或终轧温度≥950℃，板材热轧总下量不小于50％，锻造坯锭锻造比不小于6，锻造或轧制变形后，空冷或水冷至室温。8.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述热处理的工艺包括：两次高温淬火处理，深冷处理和双极时效处理；所述双极时效