[发明专利]一种室温机械性能优良的节镍型亚稳奥氏体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及奥氏体不锈钢，具体地说，是涉及一种室温机械性能优良的节镍型亚稳奥氏体不锈钢。

背景技术

亚稳奥氏体不锈钢是指以AISI304、AISI301和AISI201为代表的、固溶处理后在室温下为单相奥氏体组织，而经过加工或者冷却则产生应变诱发马氏体或温降马氏体的不锈钢。

目前国内外广泛使用的奥氏体不锈钢，以300系和200系为主，例如AISI304和AISI201等奥氏体不锈钢，这些奥氏体不锈钢都含有较多的镍，而大量镍的添加导致了这些奥氏体不锈钢原材料成本的提高。由于我国缺镍少铬，镍、铬资源匮乏，而且大多数奥氏体不锈钢的强度偏低，也限制了这些钢的应用范围和可持续发展。

在奥氏体不锈钢领域中，在基于奥氏体不锈钢不同服役条件下，为了提高奥氏体不锈钢的室温强度各有不同的设计思路。

参见表1，从中可以看出：传统的200系不锈钢，如AISI201，采用了氮、锰代镍的合金化方法，明显降低了原材料成本，但是从表6可以看出，退火态AISI201亚稳奥氏体不锈钢室温强度与AISI304相比，在延伸率相当的条件下，室温强度的提高不明显。

结合表1和表6也可以看出：AISI301与AISI304相比，采用降低镍含量，也就是将AISI304的8.00～10.50wt.％的镍含量降低至6.00～8.00wt.％的镍含量，由此降低了室温状态下奥氏体的稳定性，从而提高了奥氏体不锈钢的强度，但是在退火态AISI301室温延伸率为55％时，室温屈服强度低于400MPa，抗拉强度低于800MPa，与AISI304延伸率相当的条件下室温强度的提高不明显。

其它典型200系亚稳奥氏体不锈钢，如J1，也采用了氮、锰代镍降低镍含量的合金化方法，但是其镍含量为4.00～5.00wt.％，而且钢中含有铜，退火态室温延伸率为53.5％时，其室温屈服强度低于400MPa；J4采取了进一步降低镍含量的合金化方法，其镍含量为0.80～1.20wt.％，而且钢中含有铜，退火态室温延伸率为56.0％时，其室温屈服强度也低于400MPa。

表1国内外亚稳奥氏体不锈钢的化学成分及其特征

表1中，日本专利JP54,038,217、JP52,024,914，中国专利CN1240839A、CN1704497A、CN1213013A描述了一种节镍型亚稳奥氏体不锈钢的化学组成，但这些化学组成中都含有铜，含铜不锈钢具有难以回收再利用的缺点。

中国专利CN1584098A公开的奥氏体不锈钢的化学组成为：碳≤0.10％、硅≤0.80％、锰：8.50～10.00％、镍≤1.20％、铬：14.0～15.0％；氮≤0.20％、磷≤0.050％、硫≤0.030％、余量为铁，此发明的不锈钢铬含量低于15.0％，对不锈钢的不锈性和耐蚀性不利，而且实施例中含有铜。

日本专利JP2001131713不锈钢中含有钛、钒、铌等元素，而且镍含量为4.00～10.00％，原材料成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室温机械性能优良的节镍型亚稳奥氏体不锈钢，降低了镍，节约原料成本，同时提高了奥氏体不锈钢的强度，尤其是克服含铜不锈钢废钢难以回收再利用的缺点，特别是其表现在退火态延伸率为55～65％时，室温屈服强度大于等于400MPa。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，

一种室温机械性能优良的节镍型亚稳奥氏体不锈钢，其化学成分质量百分比为：C：0.06～0.15％、Si＜1.00％、Mn：7.00～10.00％、Cr：15.0～17.0％、Ni：1.50～2.50％、N：0.10～0.30％、P＜0.030％、S＜0.020％，余量为Fe和不可避免杂质。

优选地，本发明的化学成分质量百分比为：C：0.06～0.12％、Si＜1.00％、Mn：8.00～9.00％、Cr：15.0～16.0％、Ni：1.70～2.20％、N：0.15～0.20％、P＜0.030％、S＜0.020％，余量为Fe和不可避免杂质。

本发明节镍型亚稳奥氏体不锈钢在室温下进行50％的冷轧压下时，所述节镍型亚稳奥氏体不锈钢退火态室温延伸率为60％时，屈服强度大于400MPa。轧硬态室温屈服强度达到1370MPa，室温抗拉强度达到1663MPa。

具体地，本发明节镍型亚稳奥氏体不锈钢中：