[发明专利]一种提高410不锈钢性能的退火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高410不锈钢性能的退火工艺。

背景技术

化学工业和动力工业的发展，又促进了合金钢品种的扩大，于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔(E.Maurer)发明了18-8型不锈耐酸钢，1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝，到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第二次世界大战以后至60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代，由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后，许多冶金新技术，特别是炉外精炼技术被普遍采用，合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展，又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。国际上使用的有上千个合金钢钢号，数万个规格，合金钢的产量约占钢总产量的10%，是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。

钢的强化机制包括位错强化、晶体结构强化以及固溶强化，马氏体钢由于其结构的复杂性，强化机制至今没有一个统一的定论。细晶强化会使钢的强度和韧性都得以提高，而对马氏体钢强韧性起作用的“晶粒尺寸”的认识并不是非常清晰，对于板条马氏体组织起强化作用的主要晶界类型有人认为是板条束尺寸，有人认为是板条尺寸。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种提高410不锈钢性能的退火工艺，以获得性能更加优异的410不锈钢。

本发明的技术方案是：一种提高410不锈钢性能的退火工艺，410铁素体不锈钢的化学成分质量分数为：C:0.065，Si：0.179,Mn：0.725，Cr：16.7，V：0.152，P<0.005，S<0.005，其余Fe，轧板的热轧终轧温度为850℃，经过退火后再进行冷轧，在850-910℃下保温30-90s进行退火。

退火温度为910℃。

退火时间保温时间为：30s。

本发明的有益效果：

1)410不锈钢板冷轧态组织由在轧制方向拉长的铁素体晶粒组成，碳化物沿轧向呈链状分布于晶界上。经过退火后，其组织由等轴的再结晶晶粒组成，碳化物均匀弥散分布于铁素体基体上。与冷轧态相比，退火基本消除了由于轧制形成的带状组织，退火后组织均匀、晶粒细小。

2)在相同的退火温度下，维氏硬度随着退火保温时间的延长而增大，r值先减小后增大。

3)最佳的退火工艺为:910℃保温30s，在此退火工艺下，具有较高的r值，达到1.52，强塑积达到最大值为18917.48MPa同时伸长率也达到最大值，可以获得最佳的综合力学性能。

附图说明

图1为不锈钢冷轧板经过不同温度及不同时间退火后的显微组织；

图2为退火工艺对显微硬度(a)和抗拉强度(b)的影响；

图3为退火工艺对断后伸长率的影响。

具体实施方式

表1为移动式光谱仪PMI-MASTEＲPＲO分析得到的试验用410铁素体不锈钢冷轧板的化学成分。该冷轧板的热轧终轧温度为850℃，经过退火后再进行冷轧，最终的厚度为0.8mm。

由于铁素体不锈钢在加热和冷却过程中始终为体心立方的铁素体结构，因此不能通过热处理进行强化。铁素体不锈钢主导热处理为退火，以提供消除应力和由冷轧造成的带状组织的再结晶结构，确保钢材具有良好的力学性能、冷成型性和耐蚀性的综合性能。430铁素体不锈钢冷轧板的最终退火，其最佳退火温度的选择以晶粒不过分长大并快速完成再结晶为原则，中铬铁素体不锈钢的退火温度通常不高于1000℃，在850～950℃之间。根据实际生产情况及410铁素体不锈钢的成分特点，设计热处理方案为在850℃、880℃、910℃三组温度下各保温30s、60s、90s进行退火，共9组试样如表2所示。作为对比的未退火试样记为A0。

退火后的试样经过砂纸打磨、抛光，使用LV150正立式金相显微镜、SU-1500扫描电子显微镜分析冷轧退火态试样的组织特点。利用MH-3型显微硬度计对各个试样的维氏硬度进行了测试(所用载荷砝码200g，保压时间5s。在试样的不同部位取5个点，从得到的5个硬度值中去掉最高和最低的两个，余下的求平均值)。为测定各个试样的抗拉强度和伸长率，对其进行拉伸试验，每种工艺对应的试样各测量3次，取平均值。