[发明专利]一种高强韧马氏体不锈钢

说明书

一种高强韧马氏体不锈钢，该不锈钢所含成分的质量百分比为：C含量0.06‑0.3％，Cr含量11‑15％，Ni含量1.5‑3％，P含量小于0.08％，S含量小于0.008％，O含量小于30ppm，余量为Fe和杂质。所述马氏体不锈钢具有耐腐蚀、高强度、高韧性、耐低温冲击的特点。克服了奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢的强度不高的问题；克服了传统马氏体不锈钢韧性和低温性能差的问题；克服了双相不锈钢的高成本问题，克服了索氏体高强不锈结构钢的屈服强度一般小于800MPa，断裂强度低于1000MPa的不足。

技术领域

本发明涉及新材料、钢铁冶炼技术领域，特别是不锈钢技术领域，具体涉及一种高强韧马氏体不锈钢。

背景技术

不锈钢现有品种包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢、200系不锈钢、沉淀硬化不锈钢。这些不锈钢中的铁素体和奥氏体不锈钢由于其强度较低，一般只用于制作器皿、面板。在用作结构材料时，由于其强度较低，只能加大用量，使成本大幅度增加。双相不锈钢有良好的综合性能，但热处理工艺难度较大，且成本过高，是奥氏体不锈钢的2倍以上，使其应用受到限制。200系不锈钢由于价格低廉得到广泛应用，但是也由于强度低，综合力学性能不能满足成为结构材料的要求。马氏体不锈钢由于其组织特性，韧性较差，低温转变温度在0℃附近，低温冲击性能消失，导致在0℃以下马氏体不锈钢的使用受到极大限制。图1为不同种类的不锈钢的在不同温度下的韧性，其中K_V表示冲击性能。近年我国发明的索氏体高强不锈结构钢的屈服强度一般小于800MPa，断裂强度低于1000MPa。

因此，发明一种兼具高强度和高韧性，尤其是具有优良的低温韧性的高强韧马氏体不锈钢材料是非常必要的。

发明内容

本发明针对马氏体不锈钢韧性较差的特点，提出了解决马氏体的高强性与韧性尤其是低温韧性的矛盾，获得了马氏体的高强韧性，尤其是低温冲击性能好的马氏体不锈钢。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种马氏体不锈钢，该不锈钢所含成分的质量百分比为：C含量0.06-0.3％，Cr含量11-15％，Ni含量1.5-3％，P含量小于0.08％，余量为Fe和杂质。

作为优选实施例，S含量小于0.008％，O含量小于30ppm。

作为优选实施例，不锈钢的机械性能范围为：断裂强度>1400MPa，屈服强度>1100MPa，延伸率不小于12％，断面收缩率不小于50％。

作为优选实施例，所述不锈钢-20℃冲击功不小于40J，-40℃冲击功不小于30J，适用于低温环境用途。

作为优选实施例，所述马氏体不锈钢经淬火和回火热处理。

作为优选实施例，所述淬火热处理淬火温度为950℃-990℃。

作为优选实施例，所述回火热处理温度为150℃-300℃。

作为优选实施例，所述马氏体不锈钢可以含或不含Mo元素。

作为优选实施例，所述马氏体不锈钢可以含或不含Co元素。

作为优选实施例，所述马氏体不锈钢的金相组织为回火马氏体。

作为优选实施例，所述马氏体不锈钢的洛氏硬度大于40HRC。

作为优选实施例，所述马氏体不锈钢屈强比小于0.8，适用于抗震用途。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：