[发明专利]一种奥氏体不锈钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种奥氏体不锈钢及其生产方法，特别涉及一种能够提高冷轧成品率的奥氏体不锈钢及其生产方法，属于不锈钢加工技术领域。

背景技术

大多数不锈钢的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀，但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢，奥氏体不锈钢是一类应用广泛的不锈钢钢种，其产量约占不锈钢总量的70%以上。奥氏体不锈钢主要代表钢种是 06Cr19Ni10（ 304 钢）、

06Cr17Ni12Mo2 （316L钢）等。所以，304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316L不锈钢。

316L不锈钢因其加入Mo，且冶炼工艺要求较高，冷轧产品附加值也随之升高。采用连铸的工艺方式生产以上钢种的铸坯时，连铸坯表面易生成凹陷缺陷和坯壳生长不均匀现象，同时，此类钢种在结晶器内也容易形成“渣条”，使初生坯壳粘渣，板坯在二冷段运行后，形成渣坑、压坑等缺陷，当保护渣性能选择不合理，连铸冷却等工艺参数控制不适当时，部分奥氏体钢种连铸板坯表面也出现纵裂等缺陷。所以之前厂内生产316L冷轧产品一级品率偏低，表面缺陷对产品最终使用性能影响很大。经综合分析应为成分及工艺设计缺陷引起，其冶炼过程控制及最终成分对冷轧成品合格率影响极大。

发明内容

本发明的目的是提供一种奥氏体不锈钢及其生产工艺，通过对炼钢、连铸、热轧、冷轧工艺设计，降低其加工过程中出现的表面缺陷问题，并提高其冷轧成品率。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种奥氏体不锈钢，化学成分重量百分比为：C≤0.03%，Si：0.4~0.6%，Mn：1.0~1.5%，Cr：16.5%~18.0%，Ni：10.0~11.0%，N：0.010%~0.050%，Mo：2.00~2.50%，P≤0.040%，S≤0.003%，B：20~40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素； DG=6~9，Md30=-30~-60。

所述的DG是指奥氏体凝固后其δ铁素体相的残留量（%）DG=3.49* ( Cr+ Mo+ 1.5* Si ) - 2.5 * ( Ni +30*C+ 30*N+ 0.5*Mn+0.3*Cu) -30.65；Md30表示在30%拉伸变形时有50%组织转变为马氏体时的温度。Md30=551-462*(C+N)-9.2*Si-8.1*Mn-29*(Ni+Cu) - 13.7 * Cr -18.5*Mo。

C是一种间隙元素，通过固溶强化可显著提高钢的强度，形成并稳定奥氏体且扩大

奥氏体区，但在一定条件下C与钢中的Cr结合形成Cr₂₃C₆型碳化物，使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降，因此C应被控制在0.03%或者更少。

Mn是强烈稳定奥氏体的元素，适宜的Mn/S比可大幅降低钢种S生成的粗大链状

氧化物的可能性，提高钢的强度并改善钢的热塑性，但过量的Mn降低可成形性和焊接性，因此，Mn被定义为1.0~1.5%之间。

Cr是铁素体相的形成元素，提高钢耐氧化性介质和酸洗氯化物介质的性能，为提

高钢种DG值适当增加Cr含量，因此，Cr被定义为16.5~18%。

Ni是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素，随着镍含量的增加，钢的强度降低而塑性提高，有利于冷加工成形性能，因此，Ni定义为10.0~11.0%。

Mo加入2~3%的Mo，其具有优秀的耐点蚀性、抗蠕变性能及良好的焊接性能，可在更苛刻的腐蚀条件下使用，因此，Mo定义为2.0~2.5%。

N作为固溶强化元素提高奥氏体不锈钢的强度，也可以提高钢的耐腐蚀性能，但N含量偏高以后降低钢的热、冷加工性及冷成形性，兼顾DG值6~9的目标，因此，N定义为0.01~0.05%。

B少量的硼可起到细化铸态钢坯晶粒度，改善热加工性能的作用，但过量的B反而会增加钢加工热裂纹敏感性，因此，B定义为20~40ppm。

P和S均为不可避免的杂质元素，但对性能有不利的影响，应分别小于0.04%和0.003%。

一种奥氏体不锈钢的生产方法，包括如下步骤（生产流程图见图2）：

（1）制备出满足上述成分要求的板坯，主要是满足DG值在6~9之间；