[发明专利]强韧耐腐蚀三相不锈钢、其制备方法和不锈钢制品

说明书

本发明涉及一种强韧耐腐蚀三相不锈钢、其制备方法及不锈钢制品。该强韧耐腐蚀三相不锈钢包括如下质量含量的元素组分：C：≤0.06％，Si：2.0％～4.0％，Mn：0.8％～1.0％，Cr：11.0％～15％，Ni：5.5％～7.5％，Mo：1.0％～2.0％，Cu：0.5％～1.5％，Nb：0.2％～0.5％，其余为Fe和不可避免的杂质；其中，强韧耐腐蚀三相不锈钢中包括马氏体、奥氏体以及铁素体，Cu、Ni和Mo在强韧耐腐蚀三相不锈钢中参与形成弥散分布的金属间化合物增强相。相较于传统的马氏体不锈钢或双相不锈钢，该不锈钢兼具更好的腐蚀性和更高的机械强度。

技术领域

本发明涉及不锈钢技术领域，尤其是涉及一种强韧耐腐蚀三相不锈钢、其制备方法和不锈钢制品。

背景技术

地球表面仅有约29％的面积是陆地，约71％的面积处于海洋的覆盖下。海洋中蕴藏着比陆地上多得多的资源。随着技术的逐渐进步以及科技发展对于资源需求的增多，开发海洋中尚未发现的资源已经成为了急需推进的任务。与陆地上主要暴露于大气中的环境相比，海洋中的环境更为苛刻和复杂，不锈钢铸件还需要面对泥沙冲刷、复杂载荷影响以及更多种形式的腐蚀问题。这要求不锈钢铸件同时具有高强度、高韧性、耐腐蚀和耐磨损等性能，因此不锈钢铸件的性能还需要进一步提高。

目前常用的不锈钢铸件主要是马氏体不锈钢和双相不锈钢。通常，马氏体不锈钢的屈服强度为540MPa～700MPa，抗拉强度为735MPa～1080MPa，伸长率8％，硬度30HRC。双相不锈钢的屈服强度为400MPa～550MPa，抗拉强度为600MPa～750MPa，伸长率20％，硬度290HBW。而无论是马氏体不锈钢，还是双相不锈钢，均无法同时满足耐腐蚀和高强度、高韧性的性能需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种兼具耐腐蚀性和高机械强度的强韧耐腐蚀三相不锈钢。

根据本公开的一些实施例，提供了一种强韧耐腐蚀三相不锈钢，所述强韧耐腐蚀三相不锈钢包括如下质量含量的元素组分：C：≤0.06％，Si：2.0％～4.0％，Mn：0.8％～1.0％，Cr：11.0％～15.0％，Ni：5.5％～7.5％，Mo：1.0％～2.0％，Cu：0.5％～1.5％，Nb：0.2％～0.5％，其余为Fe和不可避免的杂质；

其中，所述强韧耐腐蚀三相不锈钢中包括马氏体、奥氏体以及铁素体，Cu、Ni和Mo在所述强韧耐腐蚀三相不锈钢中参与形成弥散分布的金属间化合物增强相。

在其中一个实施例中，在所述强韧耐腐蚀三相不锈钢中，所述马氏体的体积占比大于所述奥氏体的体积占比，所述马氏体的体积占比大于所述铁素体的体积占比。

在其中一个实施例中，在所述强韧耐腐蚀三相不锈钢中，所述铁素体的体积分数为10％～30％，所述奥氏体的体积分数为10％～30％，所述马氏体的体积分数≥40％。

在其中一个实施例中，所述强韧耐腐蚀三相不锈钢为铸造不锈钢，所述高强韧耐腐蚀三相不锈钢的洛氏硬度为35～45，抗拉强度在1000MPa以上，屈服强度在850MPa以上，伸长率在12％以上，点蚀电位值在300mV以上。

根据本公开的一些实施例，提供了一种强韧耐腐蚀三相不锈钢的制备方法，其包括如下步骤：

提供制备原料，所述制备原料包括如下质量含量的元素组分：C：≤0.06％，Si：2.0％～4.0％，Mn：0.8％～1.0％，Cr：11.0％～15％，Ni：5.5％～7.5％，Mo：1.0％～2.0％，Cu：0.5％～1.5％，Nb：0.2％～0.5％；其余为Fe和不可避免的杂质；

将所述制备原料制备成铸坯；

将所述铸坯进行热处理，热处理的过程包括固溶处理以及于所述固溶处理后进行的一次回火处理和二次回火处理，其中，

所述固溶处理包括：将所述铸坯加热至1030℃～1100℃后保温，再水冷至室温；