[发明专利]一种低温用奥氏体不锈钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种低温用奥氏体不锈钢及其制造方法，钢中化学成分按重量百分比计为：C0.04％‑0.10％、Si0.20％‑0.50％、Mn3.00％‑6.00％、Ni4.00％‑6.00％、Cr 18.00％‑22.00％、Mo0.40％‑0.60％、Cu1.00％‑1.50％、Nb0.40％‑0.80％、P≤0.03％、S≤0.01％、N0.10％‑0.20％，其余含量为Fe和不可避免的杂质。本发明通过优化化学成分，轧制和热处理工艺，使钢板在固溶处理后的常温及低温状态的力学性能均保持较高水平，完全满足技术指标的要求，同时富裕量较大，完全适用于现代工业对于低温用钢的需求。

技术领域

本发明涉及黑色金属材料，尤其涉及一种低温用奥氏体不锈钢及其制造方法。

背景技术

不锈钢是一种重要的工业用材料，具有许多优异的性能，例如：耐蚀性好、耐热性好、低温性能好、易加工性好，同时还可循环利用，是一种优良的环保型材料。不锈钢的开发和应用迄今已有100年的历史，1912年，英国率先开发了含铬13wt％的马氏体不锈钢，随后，美国研制出了铁素体不锈钢，不久，德国开始着手研制奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢因其具备良好的力学性能、可加工性能、耐蚀性能以及耐中子辐照性能，在工业中被广泛应用，约占世界不锈钢总产量的60％以上。

随着近年工业空气动力学的发展，在航空航天、交通运输、房屋建筑、风能利用等领域都对奥氏体不锈钢低温应用提出了需求。作为低温用钢，除了强度外最重要的指标就是其低温冲击韧性，要求其韧脆转变温度低于材料的最低使用温度，在使用温度条件下具有足够的韧性，有足够的防脆性开裂能力和抗裂纹扩展的止裂能力。常规的奥氏体不锈钢很难满足要求，已不能满足现有工业需求。

目前奥氏体不锈钢的相关专利公开文件如下：

宝山钢铁股份有限公司申请的《一种软态奥氏体不锈钢及其制备方法》(申请号：201210050217.4)，主要涉及一种软态奥氏体不锈钢，其质量百分比组成为：C≤0.025％，N≤0.020％，Ti≥6C，Ni：10.00-12.00％，Cr：18.00-19.00％，Mn≤2％，Si≤0.40％，S≤0.015％，P≤0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质。该发明的软态奥氏体不锈钢板材可应用于对成型性能和耐腐蚀性能要求较高的领域。该发明中采取浇铸方式成品，同时未提及钢板低温性能方面的内容。

宝钢特钢有限公司申请的《一种高氮无磁奥氏体不锈钢及其制造方法》(申请号：201610966450.5)，其化学成分重量百分比如下：C：0.01-0.10％，Si：≤1.0％，Mn：17.0-24.0％，P≤0.035％，S≤0.015％，Ni：1.0-4.0％，Cr：17.0-24.0％，Mo：≤1.0％，N：0.50-0.80％，其余为Fe和不可避免的杂质组成。该发明的制造方法包括：电路+AOD+LF方式冶炼，连住或者模铸扁锭，连铸控制过热度小于50℃，将连铸坯或模铸锭放入步进式中加热，在轧机上热轧成所需规格的板材，终轧温度在800-950℃，热轧板材进行酸洗后的到高氮搞实体不锈钢热轧板成品，该产品具有高屈服强度、良好的塑韧性、无磁性和耐腐蚀性能，应用领域广泛。该发明中为高氮成分，同时未提及钢板低温性能方面的内容。