[其他]高強度不銹鋼

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104251
• 申請日: 1986-06-20
• 公開（公告）號: CN86104251A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 星野和夫;廣津貞雄;中村定幸
• 申請（專利權）人: 日新制鋼株式會社
• 主分類號: C22C38/24
• 分類號: C22C38/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 段承恩,徐汝巽

本發(fā)明涉及到一種不銹鋼，這種不銹鋼適用于作具有高強度，高韌性，高延展性和耐腐蝕性零部件的材料，如作薄板簧，薄片發(fā)卷，刀叉餐具，切割工具本體等，并且它特別適用于作具有高強度和高延展性部件的材料。

通常使用馬氏體不銹鋼，加工硬化奧氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼等制造上述的零部件。

不銹鋼在高溫奧氏體狀態(tài)下淬火時，會引起從奧氏體向馬氏體的轉變，從而得到硬化馬氏體不銹鋼。通常所用這種鋼的典型例子是：SUS????410，410J，420J1，420J2，440A，440B，440C等。雖然這類鋼退火后強度和韌性較低，但是經過淬火和回火可獲得相當高的強度和韌性。因而，這些鋼被廣泛用作廉價材料。

然而，在需要高耐腐蝕性時，馬氏體不銹鋼就不能令人滿意，此時，采用可加工硬化奧氏體不銹鋼。這類鋼是Cr-Ni奧氏體鋼，這類鋼在常溫下呈亞穩(wěn)態(tài)，經冷軋后硬化。這種硬化的鋼是由奧氏體和馬氏體兩相組成的，因此不僅具有極好的強度和延展性還有極好的耐腐蝕性。這類鋼的典型例子有SUS????301，304等。這類鋼的強度取決于JIS（日本工業(yè)標準）G4313中所規(guī)定的冷加工等級，因而為了得到高強度，需要進行強化冷加工。

沉淀硬化不銹鋼含有沉淀硬化元素，并且經熱處理后方才硬化，因而可以作出各種形狀的產品。由此，當對產品形狀要求很嚴格，并且耐腐蝕亦成為重要的考慮因素時，可使用這類鋼。

這類鋼的典型例子有含Cu的SUS 630，和含Al的SUS 631。前一種鋼經溶液處理后使其硬化，接著進行時效處理，在時效處理過程中沉淀出富Cu相。而它的硬度最高為140千克力/毫米²。后一種鋼首先經溶液處理，然后通過冷加工把亞穩(wěn)態(tài)奧氏體相部分或全部轉變?yōu)轳R氏體相，從而使其硬化，例如，在此之后，通過時效使金屬互化物Ni₃Al沉淀。這樣可以提供相當高強度的材料。

作為使SUS 631的奧氏體相轉變?yōu)轳R氏體相然后使其時效的方法，也可以采用如TH 1050，RH 950，CH等處理方法。但是用前兩種處理方法所達到的強度最高為130千克力/毫米²，而通過CH（表面硬化）處理，硬度可以達到190千克力/毫米²。在CH處理法中，就加工硬化不銹鋼來說，使鋼首先經冷加工使其奧氏體相轉變?yōu)閵W氏體-馬氏體兩相，然后再進行時效處理。取決于冷加工的等級，冷加工后的硬度約為150千克力/毫米²左右。但是，當這種鋼時效硬化時，通過金屬互化物Ni₃Al的沉淀，可達到上面所述的高強度。

為了獲得高強度和高韌性，上述不銹鋼中的馬氏體不銹鋼必須經過淬火和回火處理。這種熱處理是較困難的。在淬火過程中，材料被加熱到高溫（950～1100℃），然后進行淬火。迅速的馬氏體轉變會破壞被處理產品的形狀。為了防止這種事故，需要采取特別的熱處理，如壓力淬火法。

就奧氏體的不銹鋼來說，為了獲得高強度，需要進行大加工量的冷加工。但是，如果獲得了高強度，延展性就會降低，因而板狀和帶狀產品的形狀往往會受到損壞。

另外，就沉淀硬化不銹鋼來說，SUS????630不能達到高強度，因為這種鋼中含有0.75～1.50%的Al，它與氧和氮具有很強的親和力，因此在煉鋼過程中會形成氧化鋁型夾雜物，在鋼的鑄造時形成AIN的凝結夾雜物，所以SUS????631常常會變得表面粗糙并且降低了它的韌性和延展性。

本發(fā)明的目的在于提供一種高強度不銹鋼，這種不銹鋼既容易加工，又不損壞產品的形狀，而且具有極好的延展性。

即，本發(fā)明的高強度不銹鋼的主要成分為：含C量不大于0.10%，含Si量在1%到3.0%之間，含Mn量小于0.5%，含Ni量在4%到8%之間，含Cr量在12.0%到18.0%之間，含Cu量在0.5%到3.5%之間，含N量不大于0.15%，含S量不大于0.004%，其中C和N的總量不小于0.10%，其余為Fe和附帶的雜質。這種鋼的強度，延展性和表面光滑度都優(yōu)于通常的加工硬化奧氏體鋼和沉淀硬化不銹鋼。

本發(fā)明的構成被設計成鋼在固溶態(tài)下呈現亞穩(wěn)態(tài)奧氏體相。這種鋼的冶煉過程并不需要特殊條件，可以用通常冶煉加工硬化奧氏體不銹鋼或沉淀硬化不銹鋼的同樣方法來生產。