[发明专利]一种高强度奥氏体不锈钢合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度奥氏体不锈钢合金材料及其制备方法，该合金材料包括以下质量百分比的各组分：C 0.08％，S 0.02％，P 0.02％，Cr 12.0～16.0％，Ni 7.0～9.0％，Si≤0.5％，Mn 5.0～7.0％，Cu 0.5～1.0％，N 0.5～0.9％，稀土元素：0.01～0.1％，还含有Nb、Ti和Mo元素中的一种或多种，其中0≤Nb+Ti≤2％，Mo≤1％，Fe余量。采用冶炼、铸造、铸锭或铸坯开坯、热轧、冷轧和轧后退火酸洗等工序制备而成，力学性能优良，深拉深冲性能优越，最高可达1150MPa，还具有较好的加工成型性能，其耐蚀性能和SUS316L奥氏体不锈钢相当，但其成本远低于SUS316L。

技术领域

本发明属于不锈钢技术领域，具体涉及一种高强度奥氏体不锈钢合金材料及其制备方法。

背景技术

奥氏体不锈钢是指在常温下具有稳定的奥氏体组织的不锈钢，具有面心立方晶体结构。这类钢一般含镍较高，无磁性，具有良好的焊接性和耐蚀性能等，用来制作设备衬里和输送管道等耐酸设备。但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，但冷加工时必须减少热处理次数以增大冷形变量才能提高奥氏体不锈钢的抗拉强度。然而,奥氏体不锈钢经较大的冷变形后又会诱发不锈钢发生马氏体相变,析出大量硬而脆的金属间相,这些析出相会降低奥氏体不锈钢的韧塑性,增加其脆性,给奥氏体不锈钢应用的普及与推广应用方面造成不小的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的奥氏体不锈钢经较大的冷变形后又会诱发不锈钢发生马氏体相变,析出大量硬而脆的金属间相,这些析出相会降低奥氏体不锈钢的韧塑性,增加其脆性,给奥氏体不锈钢应用的普及与推广应用方面造成不小的困难的缺陷，提供一种高强度奥氏体不锈钢合金材料及其制备方法。

一种高强度奥氏体不锈钢合金材料，包括以下质量百分比的各组分：C≤0.08％，S≤0.02％，P≤0.02％，Cr 12.0～16.0％，Ni 7.0～9.0％，Si≤0.5％，Mn 5.0～7.0％，Cu0.5～1.0％，N 0.5～0.9％，稀土元素：0.01～0.1％，还含有Nb、Ti和Mo元素中的一种或多种，其中0≤Nb+Ti≤2％，Mo≤1％，Fe余量。

进一步的，所述稀土元素为镧、铈或钇元素中的一种或多种。

进一步的，所述稀土元素由镧、铈、钇中的任意一种或多种与镨、钕、钷、钐中的任意一种或多种组成。其中，镧、铈和钇的任意一种占稀土元素总量的质量分数小于≦51％，镧、铈和钇的任意两种占稀土元素总量的质量分数≥99.5％。

一种高强度奥氏体不锈钢合金材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤

(1)、冶炼

(2)、铸锭或铸锭开坯

(3)、热轧

(4)、冷轧

(5)、轧后退火并酸洗。

进一步的，所述冶炼采用真空感应炉或者电炉+炉外精炼或者转炉+炉外精炼；在出钢浇铸前加入稀土元素，浇铸温度控制在1500-1650℃。

进一步的，所述铸锭或铸锭开坯采用锻造开坯或连铸连轧，加热温度为1000-1200℃，开坯始锻温度控制在1050-1200℃，终锻温度控制在850-1000℃。

进一步的，热轧时坯料加热温度为1000-1200℃，开轧温度控制在1050-1200℃，终轧温度控制在850-1000℃。

进一步的，退火温度为950-1100℃，保温1-5分钟，随炉冷却到室温时取出并酸洗。

本发明各元素成分及其机理如下：