[发明专利]马氏体不锈钢及其制备方法

说明书

本发明涉及马氏体不锈钢及其制备方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明所要解决的是马氏体不锈钢耐蚀性不佳，以及现有技术为改善其耐蚀性需添加贵金属钼、钨的问题，其技术方案是提供了马氏体不锈钢，化学成分以重量百分比计：C：0.03～0.25％，Si≤1.0％，Mn：0.1～2.0％，P≤0.035％，S≤0.020％，Ni≤1.5％，Cr：11.5～15.0％，Cu：0.05～2.0％，V：0.05～0.6％，Al≤0.03％，N：0.002～0.05％，余量为Fe。本发明马氏体不锈钢具有优良的综合机械性能以及良好的耐盐雾腐蚀性能，非常适合家电等行业对耐蚀性能要求较高的零部件使用。

技术领域

本发明涉及马氏体不锈钢及其制备方法，属于钢铁冶金技术领域。

背景技术

马氏体不锈钢是一类Fe-Cr-C三元合金，可通过热处理(淬火、回火)对其机械性能进行调整，以得到所需的韧性和塑性，也可以提高硬度，以改善钢材抗磨损和抗擦伤的能力。马氏体不锈钢经过热处理能够达到很宽的强度范围，屈服强度可以从退火状态下的275MPa到淬火+回火(高碳类)下的1900MPa。然而，马氏体不锈钢由于其较低的铬含量[w(Cr)＝12％～14％]和较高的碳含量，耐蚀性不如其它不锈钢钢种，限制了其进一步推广应用。比如，低碳马氏体不锈钢12Cr13、20Cr13以往被应用于制造洗衣机离合器轴套组件等零部件，但目前家电行业对洗衣机离合器轴套组件的耐腐蚀性能要求不断提高，要求按照GB/T 10125-2012进行中性盐雾试验72h后不发生锈蚀，12Cr13、20Cr13按照GB/T 10125-2012进行中性盐雾试验24h内就发生了锈蚀，根本无法满足上述要求。因此，提供一种耐蚀性优良的马氏体不锈钢，满足家电行业对耐腐蚀性能和综合机械性能的要求，具有重要意义。

基于此，CN103710638A提供了一种马氏体不锈钢及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C：0.05～0.10％，Si≤1.0％，Mn：0.5～1.2％，P≤0.035％，S：0.02～0.05％，Ni：0.3～0.8％，Cr：12.5～14.0％，Mo：0.2～0.7％，N：0.02～0.05％，Ca：0.001～0.003％，C+N＝0.08～0.12％，其余为Fe和不可避免的杂质。该马氏体不锈钢中需添加质量分数为0.2～0.7％的贵金属Mo以改善合金的耐蚀性，显著增加了生产成本。

CN103298964A公开了高度耐腐蚀的马氏体不锈钢及其制造方法，按重量百分比计包括0.45％～0.60％的碳、0.02％～0.08％的氮、0.2％～0.4％的硅、0.3％～0.6％的锰、12％～15％的铬、0.1％～1.5％的钼以及余量的Fe和其它不可避免的杂质，其中同样需要添加贵金属Mo。

CN102703829A公开了一种耐Cl-点蚀的超级马氏体不锈钢及其热处理制度，所述超级马氏体不锈钢的化学成分为:C 0.01～0.03wt％、Mn≤0.4wt％、Si＜0.3wt％、Cr 11～15wt％、Ni 5～7wt％、Mo+1/2W 2～2.5wt％、Cu 0～3wt％、其余为铁，其中添加了贵金属Mo和W。

上述专利提供的马氏体不锈钢均使用了贵金属元素，如钼、钨等，虽然在一定程度上有助于改善马氏体不锈钢的耐蚀性，但显著增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供马氏体不锈钢及其制备方法，以解决马氏体不锈钢耐腐蚀性能不佳，以及现有技术为改善其耐蚀性需添加贵金属钼、钨的问题。

本发明提供了马氏体不锈钢，化学成分以重量百分比计：C：0.03～0.25％，Si≤1.0％，Mn：0.1～2.0％，P≤0.035％，S≤0.020％，Ni≤1.5％，Cr：11.5～15.0％，Cu：0.05～2.0％，V：0.05～0.6％，Al≤0.03％，N：0.002～0.05％，余量为Fe。