[发明专利]一种基于异质结构多类型强化奥氏体不锈钢及制造方法

权利要求书

1.一种基于异质结构多类型强化奥氏体不锈钢，其特征在于，化学成分的质量百分比含量为： C 0.05%，Si 0.50%，Mn1.3%，Cr：14~16%，Ni：7~9%，Mo：1~3%，Cu 1.4%，S 0.01%，P 0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；

其合金成分含量介于现有马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢之间，即其马氏体转变开始温度（Ms）介于现有马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的马氏体转变开始温度之间，具体要求为：

；

所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，按照以下步骤进行：

（1）采用冶炼、铸造得到满足上述化学成分要求的不锈钢铸坯；

（2）在1000℃~1200℃锻造或热轧加工成型；

（3）将成型的不锈钢钢坯在1040-1060℃进行高温固溶处理，到温放样，采用水冷/油冷/空冷方式冷却；

（4）将经过固溶处理后的坯料进行总压下量35%~55%的冷轧处理；

（5）将经过冷轧处理后的坯料进行回火处理，回火温度550℃~700℃，到温放样，保温时间0.5-1.5小时，采用空冷冷却方式；

所述异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的微观组织为粗晶残余奥氏体+细晶逆变奥氏体+残余马氏体的复合异质结构，其中马氏体体积分数小于30%；粗晶残余奥氏体被退火孪晶分割，细晶逆变奥氏体和残余马氏体交替分布构成细晶区，在细晶区中均匀弥散分布纳米级别碳化铬析出相。

2.根据权利要求1所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）采用冶炼、铸造得到满足上述化学成分要求的不锈钢铸坯；

（2）在1000℃~1200℃锻造或热轧加工成型；

（3）将成型的不锈钢钢坯在1040-1060℃进行高温固溶处理，到温放样，采用水冷/油冷/空冷方式冷却；

（4）将经过固溶处理后的坯料进行总压下量35%~55%的冷轧处理；

（5）将经过冷轧处理后的坯料进行回火处理，回火温度550℃~700℃，到温放样，保温时间0.5-1.5小时，采用空冷冷却方式。

3.根据权利要求2所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于经过热加工成型后坯料需要去除表层氧化物杂质，采用酸洗/机加工去皮。

4.根据权利要求2所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于所述异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的微观组织为粗晶残余奥氏体+细晶逆变奥氏体+残余马氏体的复合异质结构，其中马氏体体积分数小于30%；这种异质结构在变形过程中为了协调软硬相的不均匀变形会在界面处产生几何必须位错，提供额外的加工硬化率，即产生不均匀变形强化。

5.根据权利要求2所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的组织结构中粗晶残余奥氏体被退火孪晶分割，细晶逆变奥氏体和残余马氏体交替分布构成细晶区，在细晶区中均匀弥散分布纳米级别碳化铬析出相；这就产生了细晶强化，第二相强化和析出强化。

6.根据权利要求2所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的组织结构是采用细晶提高奥氏体的化学稳定性和采用位错缺陷提高奥氏体的机械稳定性。

7.根据权利要求2所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于所述异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的屈服强度超过862MPa（125ksi），总延伸率大于25%，均匀延伸率大于20%。

8.根据权利要求2所述的异质结构多类型强化奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于所述异质结构多类型强化奥氏体不锈钢采用合理的成分设计与热处理工艺得到异质结构；通过细晶强化，第二相强化，析出强化，固溶强化，不均匀变形强化多类型强化方式，在没有牺牲材料太多的加工硬化能力条件下，使所述的异质结构多类型强化奥氏体在达到高屈服强度的同时仍能保持较好的均匀延伸率。