[发明专利]一种1000Mpa级高强度亚稳态奥氏体-马氏体不锈钢

说明书

本发明涉及不锈钢制造技术领域，具体涉及一种1000MPa级高强度亚稳态奥氏体‑马氏体不锈钢，其具有如下的质量百分比的组分：C：0.03‑0.1％；Si：0.2‑1.0％；Mn：3.0‑5.0％；Cr：13.0‑15.5％；Ni：1.0‑3.0％；0.2％≤Mo≤0.6％；P≤0.045％；S≤0.030％；N：0.05‑0.15％；Ti≤0.30％；Nb≤0.30％；V：≤0.3％；余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的有益效果在于：与传统的高强度Cr13系列马氏体不锈钢相比，强度和韧性综合性能更优异，且耐腐蚀性；与马氏体沉淀硬化不锈钢相比，加工难度低，合金和制造成本均有明显优势。

技术领域

本发明属于不锈钢制造技术领域，具体涉及一种1000Mpa级高强度亚稳态奥氏体-马氏体不锈钢。

背景技术

马氏体不锈钢具有较好的耐腐蚀性和较高的硬度、强度和耐磨性等特点，广泛应用于金属结构材料，如建筑、航空和机械制造等领域。马氏体不锈钢通常会经过淬火处理，先得到高位错密度的马氏体组织，再通过回火处理消除内应力，减少位错密度，获得均匀稳定的回火马氏体组织，从而获得塑性、韧性和强度的结合。马氏体不锈钢按照化学成分的特点可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢两大类。根据组织和强化机理，可将其分类为马氏体不锈钢、马氏体时效不锈钢和半奥氏体-马氏体沉淀硬化不锈钢。

上述现有技术具有如下特点。

(1)马氏体铬不锈钢常见有1Cr13、2Cr13、3Cr13等，这类钢种材质强度高，但耐腐蚀性能较弱，且其韧性和塑性较低。由于碳含量较高，焊接性能较差，限制了广泛应用。专利CN106319344A公开一种2Cr14NiRe马氏体不锈钢，经过调质热处理后，屈服强度大于1000Mpa，但材质延伸率低于15％，室温冲击AKu小于25。

(2)马氏体铬镍不锈钢提高了马氏体不锈钢中Cr元素含量，且在高温条件下处于奥氏体相区，通过淬火处理获得高强度马氏体组织。根据组织可分为马氏体型、半奥氏体型和马氏体时效型，常见有1Cr17Ni2马氏体型不锈钢，0Cr15Ni5Cu3Nb、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr17Ni7Al等时效马氏体钢。马氏体时效钢含有大量Ni、Cu、Mo、Co等昂贵合金元素，材质合金成本高；且不锈钢时效处理，生产成本高等因素，限制其发展。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题：提供一种经济性、高强韧性和耐腐蚀性等综合性能优异的1000MPa级高强度亚稳态奥氏体-马氏体不锈钢。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种1000Mpa级高强度亚稳态奥氏体-马氏体不锈钢，具有如下的质量百分比的组分：C：0.03-0.1％；Si：0.2-1.0％；Mn：3.0-5.0％；Cr：13.5-15.5％；Ni：1.0-3.0％；0.2％≤Mo≤0.6％；P≤0.045％；S≤0.030％；N：0.05-0.15％；余量为Fe和不可避免的杂质元素。

优选的，上述的1000Mpa级高强度亚稳态奥氏体-马氏体不锈钢具有如下的质量百分比的组分：C：0.06％；Si：0.38％；Mn：3.8％；Cr：14.4％；Ni：2.7％；Mo：0.48％；P：0.040％；S：0.0051％；N：0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明提供的另一技术方案为：一种1000Mpa级高强度亚稳态奥氏体-马氏体不锈钢，具有如下的质量百分比的组分：C：0.03-0.1％；Si：0.2-1.0％；Mn：3.0-5.0％；Cr：13.0-15.5％；Ni：1.0-3.0％；0.2％≤Mo≤0.6％；P≤0.045％；S≤0.030％；N：0.05-0.15％；；Ti≤0.30％；Nb≤0.30％；V：≤0.3％；余量为Fe和不可避免的杂质元素。