[发明专利]一种高强度不锈钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度不锈钢，其成分组成以质量％计含有，C：0.04～0.09质量％、Si：1.5～2.5质量％、Mn：小于1.0质量％、Cr：13.0～15.0质量％、Ni：6.0～7.0质量％、N：小于0.010质量％、Mo：0.6～1.0质量％、Cu：0.6～1.0质量％、Ti：0.3～0.8质量％、B：小于0.03质量％、V：小于0.3质量％、P：小于等于0.030质量％、S：小于等于0.005质量％、其余为Fe和不可避免的杂质元素；其中，Cr+Mo+0.5Ti＝Creq；Ni+30*(C+N)+0.5Mn+0.25Cu＝Nieq；1.4≤Creq/Nieq≤1.8。本发明的高强度不锈钢通过合理的成分设计使热加工过程为全奥氏体组织，固溶处理后的组织为奥氏体和马氏体的双相组织，凝固时优先析出高温铁素体，有效降低焊接热裂纹的产生，同时保证焊接后焊缝的强度与母材强度相当。

技术领域

本发明涉及高强度不锈钢及其制备技术领域，具体涉及一种高强度不锈钢及其制造方法。

背景技术

不锈钢经过一百多年的发展应用领域不断拓展，但因其强度不高作为结构性功能材料受到了很大的限制。

提高强度的途径有三种，一种是加工硬化，比如一般300系不锈钢的屈服强度小于300MPa，为了提高其强度采用冷加工的方式，比如专利CN101259483A和CN101234395A，加工硬化后的不锈钢母材强度提高，但作为结构件焊接后焊缝的强度迅速降低，焊缝的屈服强度与固溶态母材的强度接近，屈服强度一般小于300MPa。另一种是氮的固溶强化和晶粒细化，如双相不锈钢和高氮不锈钢，固溶态的屈服强度可以达到500MPa以上。但是氮在热加工温度区间析出氮化物，降低热加工性能，导致工业化生产的双相钢和高氮奥不锈钢带钢产生严重的边裂。第三种是马氏体沉淀硬化不锈钢，固溶态强度可以达到700MPa以上，但马氏体沉淀硬化不锈钢的工业化生产难度大，而且焊接适应性差，焊缝易出现热裂纹等缺陷。

现有技术中，公开号为CN 110129658的专利是在13Cr-5Ni-2Mo/15Cr-6Ni-2Mo的基础上添加廉价的Mn降低Ms点，具体的化学成分为：C0.05％，Si0.50％，Mn：6～10％，Cr：12～16％，Ni：4.5～6.5，Mo：0.5～3％，S0.01％，P0.03％；

公开号为CN 106636901的专利的化学成分为：C：0.02-0.04％，Cr：11.6-11.9％，Si：0.25-0.29％，Mn：0.52-0.63％，Ni：0.45-0.52％，Re：0.15-0.17％，Zr：0.45-0.62％等，其屈服强度≥450MPa；

公开号为CN101984123的专利是对301L不锈钢实行不同的柔性化处理工艺，得到5个强度等级的高速列车用高强度不锈钢；

公开号为CN101386962的专利为高锰高氮的奥氏体不锈钢。

因此，有必要开发一种屈服强度大于700MPa、易于工业生产和易焊接的高强度不锈钢。

基于上述情况，本发明提出了一种高强度不锈钢及其制造方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度不锈钢及其制造方法。本发明的高强度不锈钢通过合理的成分设计使热加工过程为全奥氏体组织，固溶处理后的组织为奥氏体和马氏体的双相组织，凝固时优先析出高温铁素体，有效降低焊接热裂纹的产生，同时保证焊接后焊缝的强度与母材强度相当。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种高强度不锈钢，其成分组成以质量％计含有，

C：0.04～0.09质量％、

Si：1.5～2.5质量％、

Mn：小于1.0质量％、

Cr：13.0～15.0质量％、