[发明专利]一种表面细腻的高强度奥氏体不锈钢热轧卷板及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢制备方法，特别涉及一种表面细腻的高强度奥氏体不锈钢热轧卷板及制造方法。

背景技术

18－8系列奥氏体不锈钢，如SUS304、SUS304L等，由于在高温和极低温度下都具有良好的塑韧性、冷热加工性能和耐局部腐蚀性能而被广泛用于石油、化工、宇航和能源等领域。随着全球能源的紧张和市场的竞争加剧，越来越多的行业要求设备的轻型化、大型化和长使用寿命，轻型化和大型化给材料的强度提出了要求，而表面质量除了有利于材料的腐蚀性能提高，还有利于材料成型过程中降低材料与模具之间的摩擦，从而有利于材料的成型。

传统18-8系列奥氏体不锈钢，如304奥氏体不锈钢，其ASTM标准成分为：C≤0.080%、Si≤1.00%、Mn≤2.00%、P≤0.045%、S≤0.030%、Ni8.00~10.00%、Cr 18.00~20.00%、N≤0.10%，制造工艺为：冶炼；热轧，其加热温度为1200～1300℃，保温，终轧温度大于950℃；水冷至卷曲温度，空冷；退火：退火温度为1010～1150℃，退火后直接水冷至室温，酸洗后制成热轧卷板。

传统18-8系列奥氏体不锈钢由于没有其它强化元素，且在固溶热处理过程中，为了充分的对碳化物进行固溶，会采用提高热处理温度和延长热处理时间，从而导致奥氏体晶粒比较粗大。且在制造的过程中，并没有采用其它的提高强度措施，因此其不具备一些行业提出的奥氏体不锈钢强度的要求。

18-8系列奥氏体不锈钢在室温和高温下除了少量的残余铁素体相外都为奥氏体组织，不能通过热处理方式来提高其强度。

目前提高该类钢强度的方法主要有以下三种：

1、通过采用锰、氮合金化来提高强度，如中国专利CN1285005A，锰氮的复合添加在提高强度的同时，还带来了其耐腐蚀性能的降低以及高的加工硬化，高的加工硬化不利于材料的成型。

2、添加强化元素，如Nb、V等，如日本专利JP58120766A，美国专利US2004234408，该类方法在提高强度的同时也会带来材料的加工硬化和热加工性能的恶化。

3、利用该类钢的亚稳组织进行室温下轧制，既可提高材料的强度还可以改善表面质量，如中国专利CN1295139，但同时带来了其延伸率的降低，从而影响其成型性能。有的专利是复合应用了上述两种方法，如日本专利JP61270356A。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面细腻的高强度奥氏体不锈钢热轧卷板及制造方法，其制造工艺简单，可应用于对奥氏体不锈钢强度和表面质量有较高要求的化工、能源和压力容器等领域。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，

本发明是在18-8奥氏体不锈钢的基础上，通过添加适量的Mo，添加一定量难熔元素Nb来控制晶粒度、晶界强化元素B、控制S、Ca和O含量来提高钢质的纯净度，通过控制碳氮含量来降低其加工硬化，通过采用较低的加热温度和短的加热时间、高的终轧温度、低的热处理温度来进一步细化奥氏体不锈钢晶粒，通过冷轧后直接进行10~30%的冷加工来保证其表面质量，从而通过晶粒细化和热轧板材冷加工变形来获得表面细腻的高强度奥氏体不锈钢热轧卷板。

具体地，本发明的表面细腻的高强度奥氏体不锈钢热轧卷板，其成分重量百分比为：

C ≤0.040%

Si 0.3~0.7%

Mn 0.70~1.8%

P ≤0.045%

S ≤0.003%

Ni 8.5~13.00%

Cr 16.00~20.00%

Mo 1.00~3.00%

N 0.02~0.07%

B 0.0010~0.0030%

Ca 0.0050~0.010%

[O]≤0.0040%

0.06＜Nb≤0.20%

其余为Fe和不可避免杂质；

其中，C+N小于0.09%；

铸态奥氏体不锈钢中的高温铁素体δ含量小于2.5%，其中δ含量采用下式计算：

Cont(δ)=3×(Cr+Mo)+4.5×Si-2.8×Ni-1.4×Mn-84×(C+N)-19.8。