[发明专利]一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法

说明书

一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法，该钢化学成分重量百分比为：C：0.07～0.10％、Si：0.5～0.8％、Mn：0.6～1.0％、Cr：16.0～17.0％、Ni：4.0～4.5％、N：0.07～0.10％、Mo：2.0～2.5％、P≤0.040％、S≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，且同时需满足：‑110≤1180‑57×Ni(％)‑37×Cr(％)‑30×Si(％)‑30×Mn(％)‑1950×C(％)‑1950×N(％)‑22×Mo(％)≤10。本发明钢经过固溶热处理后的组织为亚稳态的奥氏体，再经过冷轧、调整热处理、深冷处理和时效处理后获得的组织为马氏体和碳氮化物析出强化相，钢的屈服强度和抗拉强度均在1400MPa以上，满足层压板对强度性能的要求；并不含Cu、Nb和Ti等元素，组织中不含大颗粒析出相，显著提高了层压板的抛光性。

技术领域

本发明属于印制电路板行业用的层压板用不锈钢领域，具体涉及一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法。

背景技术

层压板是印制电路板(Printed Circuit Board简称PCB)生产过程中的关键工件，其平整度和抛光性对印制电路板的质量影响较大。目前层压板的原料为马氏体沉淀硬化不锈钢PH17-4，时效处理后析出沉淀硬化相可使其屈服强度和抗拉强度达1400MPa以上，满足层压板对高强的要求。PH17-4不锈钢在固溶处理过程中因为相变容易产生大的浪形，需要强力矫直机才能满足层压板对板型的要求。另外PH17-4不锈钢含有3％～5％的Cu，不仅热加工困难，而且ε-Cu析出容易导致抛光麻点的产生，如图1所示。

中国专利CN104480403B为一种低碳马氏体沉淀硬化不锈钢及其生产制造叶轮锻件的方法，冶炼工艺为真空冶炼和电渣重熔。中国专利CN104451076B为一种马氏体沉淀硬化不锈钢补焊后局部热处理方法，涉及到的钢种为0Cr13Ni8Mo2Al。中国专利CN104328353A为一种稀土型0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢及其制备方法，有冶炼、铸造、电渣重熔、铸锭、锻造或轧制、固溶处理等工艺步骤。中国专利CN106544600A是一种奥氏体沉淀硬化不锈钢锻件的制备方法，精炼后进行电渣重熔，减少锻件中的缩孔和夹杂物，提高组织的致密性。

上述已有专利均不能从根本上解决马氏体沉淀硬化不锈钢生产过程中因相变导致的板型不良和ε-Cu等大型第二相析出导致的抛光性不良问题。另外，上述专利含有Ti和Nb元素中的一种或者两种，Ti或者Nb极易与钢中的C、N形成复合析出物(Ti，Nb)(C,N)，这些析出物脆而硬，降低抛光性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法，该钢经过固溶热处理后的组织为亚稳态的奥氏体，时效处理后钢的屈服强度≥1400MPa、抗拉强度≥1400MPa，满足层压板对力学性能的要求，同时提高层压板的抛光性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明通过化学成分的合理配比使固溶处理后室温下的组织为亚稳定的奥氏体，这种不稳定的组织经冷轧、调整热处理和深冷处理后全部转变为马氏体，再进行时效处理析出沉淀硬化相提高强度，满足层压板对力学性能的要求，即屈服强度和抗拉强度均达到1400MPa以上；化学成分中不含Cu、Nb和Ti等元素，生成的碳氮化物的颗粒细均匀，有利于提高层压板的抛光性。

本发明的第一方面，提供一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢，其化学成分重量百分比为：C：0.07～0.10％、Si：0.5～0.8％、Mn：0.6～1.0％、Cr：16.0～17.0％、Ni：4.0～4.5％、N：0.07～0.10％、Mo：2.0～2.5％、P≤0.040％、S≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，且上述元素同时需满足如下关系：

-110≤1180-57×Ni(％)-37×Cr(％)-30×Si(％)-30×Mn(％)-1950×C(％)-1950×N(％)-22×Mo(％)≤10。