[发明专利]一种低成本高强度节镍奥氏体不锈钢及制造方法

说明书

一种低成本高强不锈钢及制造方法，其化学成分重量百分比为：C0.05～0.15％，Si 0.2～1.0％，Mn：7～12％，Cr 14～16％，Ni 1.0～2.0％，P≤0.045％，S≤0.02％，N 0.1～0.2％，Cu 1.0～2.0％，Al 0.05～0.2％，余量为Fe和不可避免杂质。本发明通过添加Al元素，并控制Al在钢中含量，在小形变量下，使得钢形变时仅诱发少量的马氏体(大量马氏体的形成会增加钢的延迟开裂敏感性)，产生高塑性，延伸率达到30％以上，同时因为AlN的沉淀析出强化及钢的形变强化及相变强化的三种作用下，使钢的屈服强度达到800MPa以上，抗拉强度1000MPa以上，满足汽车车架及汽车大梁钢、结构件的高强度高塑性的要求，实现汽车轻量化，高安全性能，高耐蚀性等目标。

技术领域

本发明涉及奥氏体不锈钢及制造方法，特别涉及一种低成本高强度节镍奥氏体不锈钢及制造方法，该奥氏体不锈钢屈服强度达到800MPa以上，抗拉强度达到1000MPa以上，高塑性，延伸率达到30％以上，可用于汽车零部件，特别适合客车车架，汽车大梁以及其他结构件。

背景技术

环境污染影响健康，汽车排放成为主要的大气污染源之一，世界各国因此出台了更加严厉车辆排放标准，汽车轻量化能提高汽车动力性，减少燃料消耗，降低排放，故汽车轻量化成为世界汽车技术发展的重要方向之一。轻量化是各类汽车共同涉及的关键核心技术和基础技术，由于电池与续航能力的关系，对新能源汽车产业化来说，轻量化的重要性更加突出。

目前，汽车用钢已经逐渐实现由传统高强钢向先进高强钢的过渡，传统高强钢包括BH钢，IF钢以及高强度低合金钢等，传统高强度钢随着强度的增加，塑性降低，弹塑积小，已经无法汽车轻量化的要求，而先进高强钢相比而言，强塑积较高，既能满足汽车的轻量化要求又能满足安全性要求。先进的高强钢一般指相变诱发塑性钢(TRIP)，孪晶诱发塑性钢(TWIP)，双相钢(DP)，复相钢(DP)以及马氏体钢。以上高强钢均为碳钢高强钢，而碳钢高强钢制作汽车零部件的过程中，需要经过电泳或者涂装工序，以增加抗腐性。

近些年，随着人们对环境问题的关注，以及对车使用寿命的要求更高，不锈钢被越来越多地用在汽车零部件上。在客车车架常用的不锈钢牌号中，欧洲标准铁素体不锈钢1.4003应用比较广泛，奥氏体不锈钢材料材料以1.4310，1.4318和1.4301为主，但1.4003因为强度不高已经不能满足汽车轻量化的要求，而1.4310，1.4318和1.4301则因为还有高含量贵重金属镍，使得材料的成本居高不下，不满足车辆厂对材料低成本的要求。

已有大量节镍奥氏体不锈钢如：

中国专利201410294143.8公开了一种汽车车架用高强奥氏体不锈钢，该钢通过添加Nb、Ti细化晶粒，产生晶界强化，并通过添加Ce来净化晶界去除夹杂物或夹杂物改性，从而提升材料的力学性能和耐腐蚀性能。并通过调制轧制获得600MPa以上的屈服强度以及28％以上的延伸率。

中国专利201510611732.9公开了一种抗拉强度800～1600MPa级高强奥氏体不锈钢及制造方法和温成型方法，该高强钢在成分上微观组织和专利201410294143.8中的高强钢类似，除了采用Nb、Ti微合金外，还添加了贵重金属Mo，以增加其抗腐性，在组织上同样为奥氏体+形变马氏体，其中马氏体体积为0.75～30％，为了防止冷加工过程中产生大量马氏体，同时降低残余应力，从而减少材料的延迟开裂的风险，采用了温成型的方法。

中国专利201510248252.0也公开了一种高强度汽车车架用奥氏体不锈钢，通过添加Y和Zr，使奥氏体不锈钢微观结构中的晶粒得到大幅度细化，强度得到大幅度提高。抗拉强度可达1100～1300MPa，延伸率29～32％。