[发明专利]通过双辊薄带铸造方法制备的马氏体不锈钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过双辊薄带铸造方法(twin roll strip casting process)制备的马氏体不锈钢以及其制备方法，并且更具体地涉及一种马氏体不锈钢，其中抑制了在铸造过程中的中心偏析、裂缝和断带从而确保铸造稳定性，并且通过使铸造组织微细化可制造具有高硬度和优良边缘质量的产品，还涉及其制备方法。

背景技术

马氏体不锈钢通常具有优良的抗腐蚀性、硬度和耐磨性，并因此用于多种工具类或刀具类的制造。

在通过连铸方法制备这种马氏体不锈钢的情况中，在铸造产品中心部位形成粗大中心偏析的严重程度与碳含量的增加成正比，并且固液共存区域宽使铸造性脆弱。因此，马氏体不锈钢主要采用铸锭方法制备，其中将钢锭制成板坯，随后进行再加热和热轧以制备热轧钢卷，然后将该热轧钢卷进行分批退火炉处理、酸洗处理和冷轧。

但是，使用上述铸锭方法也存在问题，由于缓慢的冷却速率在板坯中形成粗大中心偏析，而上述中心偏析在随后的热处理过程中未被很好地去除并因此残留在热轧钢板中，在切割钢带的过程中导致分层（lamination）缺陷。此外，粗大的初生碳化铬沉淀在晶界处，从而在后处理过程中的钢板中产生裂缝和断带。

为解决上述问题，已知技术通过在热轧之后的分批退火炉（BAF，Batch Annealing Furnace）过程中提高退火温度并保持很长的退火时间以固溶碳化物，但这会产生问题：因为需要在加热炉上进行投资，不利地增加了生产成本并且显著降低了生产率。

此外，人们还提出了使用低温铸造和低速铸造方法，其能够在铸造产品中心部位形成粒状的等轴组织并且快速形成板坯的固化层，从而减少了中心偏析，但是喷嘴在铸造过程中可能会堵塞，不利地导致操作不稳定和生产率降低。

因此，需要开发出高质量马氏体不锈钢及其制备方法，其中在铸造时抑制中心偏析并且将初生碳化铬微细沉淀在晶界处，从而由于优良的抗裂性而确保了铸造稳定性。

发明内容

技术问题

因此，本发明紧扣相关技术中遇到的上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种具有优良抗裂性马氏体热轧不锈钢板及其制备方法，其中使用双辊薄带铸造方法并加入晶界强化元素，因此抑制中心偏析、裂缝和断带，从而确保了铸造稳定性；还提供了一种马氏体不锈冷轧钢板及其制备方法，其中在钢中形成均匀分布的微细结构，由其可制造具有高硬度和高边缘质量的刀具类或工具类。

技术方案

本发明提供一种具有优良抗裂性的马氏体热轧不锈钢板，其特征在于，通过双辊薄带铸造方法制备并且其包含以重量%计的0.1~1.5%的C、12~15%的Cr、1%以下的Ni、0.005~0.1%的Ti和剩余量的Fe和其他不和避免的杂质，其中沉淀在晶界处的初生碳化铬碎化并微细化。

同样地，其特征在于，所述马氏体热轧不锈钢板进一步单独或组合包含以重量%计的0.005～0.1%的Mo和0.005~1.0%的V。

另外，其特征在于，初生碳化铬具有0.5μm以下的厚度。

此外，其特征在于，所述马氏体热轧不锈钢板去除了中心气孔。

另外，其特征在于，所述马氏体热轧不锈钢板横截面结构的等轴组织比例可为5~30%。

另外，本发明提供了一种具有高硬度的马氏体冷轧不锈钢板，其特征在于，通过双辊薄带铸造方法制备并且包含以wt%计的0.1~1.5%的C、12~15%的Cr、1%以下的Ni、0.005~0.1%的Ti和剩余量的Fe和其他不和避免的杂质，并且球形次生碳化铬微细分布。

同样地，其特征在于，所述马氏体冷轧不锈钢板进一步单独或组合包含以重量%计的0.005~～0.1%的Mo和0.005~1.0%的V。

另外，其特征在于，次生碳化铬的尺寸为5μm以下，并且具有所述尺寸的碳化铬在每100μm²的面积存在30个以上。

其特征在于，所述马氏体冷轧不锈钢板具有100~300Hv的硬度。

另外，本发明提供了一种具有高硬度的马氏体冷轧不锈钢板的制备方法，其特征在于，包括：铸造钢带的步骤，其在双辊薄带铸造方法中注入包含以重量%计的0.1~1.5%的C、12~15%的Cr、1%以下的Ni、0.005~0.1%的Ti和剩余量的Fe和其他不和避免的杂质的熔融钢；制备热轧钢板的步骤，其使用在线轧制机以5-50%的压延率轧制所述钢带；进行冷轧的步骤，其将所述热轧钢板在还原性气体氛围中的650~950℃的温度下进行分批退火炉处理后进行冷轧，并重复进行多次冷轧，且在所述冷轧之间进行中间退火。