[发明专利]高强度18Cr-8Ni不锈钢热轧中厚板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢板的制造方法，特别涉及一种高强度18Cr-8Ni奥 氏体不锈钢热轧中厚板及其制造方法。

背景技术

18Cr-8Ni奥氏体不锈钢热轧中厚板产品主要应用于造船、石油化工、 机械制造、工程建筑、汽车制造、电力以及航天和军工等行业，用途十分 广泛。

目前传统的生产奥氏体不锈钢热轧中厚板产品的方法是：热轧过程完 成之后，在离线热处理炉中进行固溶处理。该离线固溶处理有以下几个目 的：

(1)重新固溶奥氏体不锈钢在热轧后冷却过程中析出的碳化物；

(2)均匀奥氏体晶粒；

(3)消除残余应力。采用传统生产方法所得到的离线固溶态18Cr- 8Ni奥氏体不锈钢热轧中厚板的强度，特别是屈服强度比热轧态的板低很 多，原因是，奥氏体不锈钢在经过离线固溶处理后，强度会普遍降低，如 此低的屈服强度对于许多需要将奥氏体不锈钢中厚板作结构件用的场合 是非常局限的。

为了解决奥氏体不锈钢在离线固溶过程中屈服强度大幅度下降的问 题，国内外研究机构在寻求一种通过热加工过程中控制轧制和控制冷却来 完成在线的固溶处理，避免热加工过程后再进行离线固溶处理，这样，不 但能够保证成品的强度，而且免除了采用离线固溶而增加的成本。

针对奥氏体不锈钢板在热加工过程中采用的控制轧制和控制冷却的 专利很多，各有特点。如表1所示为现有奥氏体不锈钢专利情况说明。

表1

  成分范围   (重量百分比)   工艺过程   特点   特开平8   -73936   C：≤0.03％、Si：≤   1.0％、Mn：≤2.0％、   Cr：16～20％、Ni：7～   15％、N：≤0.08％、   Mo：≤3.0％，并且，   钢的成分满足0.05％   ≤(C+N)≤0.10％，   10≤Md₃₀≤30(其中   Md₃₀＝413-462[％C   +％N]-9.2％Si-   8.1％Mn-13.7％Cr-   9.5％Ni-18.5％Mo)   将奥氏体不锈钢板坯加热到   1150～1300℃，加热后进行初   轧，在900～950℃的状态下   保持30～100s，并在900～   950℃进行20～45％的二次轧   制，轧制后水冷。   省略轧制后的固溶热处   理，并且提供适合于结构   和建材所需的高强度和高   延展性奥氏体不锈钢厚板   的制造方法，但延伸率受   到一定影响。   昭63-   309307   Ni：7～17％、Cr：15～   22％、Mo：0～5％   热轧过程中最后两道次的压   下率A1和A2之和，并且满   足0.6＜A1/A2＜1.4；同时，在   保证A1和A2压下的间隔达   10s以上进行轧制，并从温度   T以上开始进行水冷，其中T   ＝2000×[％C]+810(℃)   利用热轧之后产生的再结   晶现象进行晶粒控制，并   采用终轧的两道次轧制来   达到位错强化的目的。但   由于未规定热加工过程中   各轧制过程的温度参数，   对晶粒度的稳定控制是很   难的。   特开平5   -25539   C：≤0.03％   在900～1050℃的低温条件   下对不锈钢坯加热，然后进行   粗轧-通过冷却区域-中间   轧制-精轧流程。在1000℃   以上的高温加热场合，采用高   压水冷却方式去除加热产生   的氧化皮。开始粗轧时的温度   控制在900～1000℃，并在   800-950℃温度区间内结束   轧制，轧制结束后无需进行加   速冷却处理。   本发明虽然无需在强压下   进行矫直处理，但轧后不   进行加速冷却处理，其耐   腐蚀性不能够得到保证。   另外，这么低的开轧温度   不利于压下率较高的中厚   板轧制。   昭60-   26619   C：≤0.08％、Si：≤   1.0％、Mn：≤2.0％、   Ni：8.0～16.0％、Cr：   16.0～20.0％、Mo：   0～3.0％、N：≤0.25％   在下述T_R(℃)以上结   束轧制后，接着从800℃以上   的温度起至500℃的温度为   止，以下述的R_C(℃/s)以上   的冷却速度进行冷却处理。   其中：T_R＝940+30×   [％Mo](℃)；logR_C＝-0.32   +14×[％C+％N]-0.67×   [％Mo]([％C+％N]≤   0.10％)；logR_C＝1.08-0.067   ×[％Mo]([％C+％N]＞   0.10％)。   该方法是通过在再结晶区   的轧制，通过晶粒细化达   到高强度的方法。但是，   仅表示出Mo和再结晶行   为的关系显然是不够的。  特开平5  -75809   C：≤0.08％、Si：≤   1.0％、Mn：≤2.0％、   Ni：8.0-16.0％、Cr：   16.0～20.0％、N：≤   0.25％   将奥氏体不锈钢板坯加热到   1000～1300℃，在下述T_R  (℃)以上的温度下中断轧   制，在T_P～(T_R-40)(℃)   的温度范围内施加5～30％的   累计压下量，轧制结束后以下   述R_C(℃/s)以上的冷却速度   快速冷却到500℃以下，以此   为特征的高强度奥氏体不锈   钢的制造方法。   其中：T_R＝940+30×[％Mo]；   T_P＝600(C≤0.03％)、T_P＝   5000×[％C]+450   (C＞0.03％)；logR_C＝   42.5[％C]-0.07×[％Mo]-   1.55(C≤0.06％)、logR_C＝1   -0.07×[％Mo](C＞0.06％)。  该方法是在专利昭60-  26619的基础上，采用位错  强化进一步提高强度。虽  然该方法考虑了Mo对奥  氏体不锈钢再结晶行为的  影响，但该方法并未对产  品的延伸率加以考虑。