[发明专利]一种高强度马氏体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢材料领域，特别是一种高强度马氏体不锈钢。

背景技术

马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。最先由德国冶金学家Adolf Martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)，但是在金相观察中(二维)通常表现为针状(needle-shaped)，这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。马氏体的晶体结构为体心四方结构(BCT)。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一。

将钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火)，得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。1895年法国人奥斯蒙(F.Osmond)为纪念德国冶金学家马滕斯(A.Martens)，把这种组织命名为马氏体(Martensite)。人们最早只把钢中由奥氏体转变为马氏体的相变称为马氏体相变。20世纪以来，对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识，又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变，如：Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-□n、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体(见固态相变)。

作为常用的高强度的钢材材料，如何增强其强度是一直探讨的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度马氏体不锈钢。

本发明的技术方案为：一种高强度马氏体不锈钢，由以下组分构成：

铬：18％～18.9％；

镍：3.2％～3.5％；

钼：0.5％～1.5％；

锆：0.1％～0.5％；

钛：1.2％～1.5％；

碳：0.7％～1.1％；

铜：0.2％～0.6％；

银：0.05％～0.1％；

氮：0.1％～0.3％；

余量为铁和杂质；

所述的高强度马氏体不锈钢通过以下方法制备：

在1600～1700℃的条件下熔炼得到液态合金，并降温到1300～1350℃保温3～3.5小时得到锭铁，通过水冷却淬火，并回火至400～450℃范围保温1.5～2小时，得到高强度马氏体不锈钢。

作为本发明的进一步优选，由以下组分构成：

铬：18.3％～18.6％；

镍：3.3％～3.4％；

钼：0.7％～1.2％；

锆：0.2％～0.3％；

钛：1.3％～1.5％；

碳：0.9％～1.0％；

铜：0.3％～0.5％；

银：0.06％～0.09％；

氮：0.15％～0.2％；

余量为铁和杂质。

作为本发明的进一步优选，所述的杂质的含量不超过所述的奥氏体不锈钢的总重的0.5％。

本发明通过上述组分和工艺步骤得到马氏体不锈钢，其强度得到了进一步提高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

具体实施例1：

通过以下组分的材料在1600～1700℃的条件下按以下组分真空熔炼得到液态合金，并降温到1300～1350℃保温3～3.5小时得到锭铁，通过水冷却淬火，并回火至400～450℃范围保温1.5～2小时，得到高强度马氏体不锈钢。

组分含量如下：铬18.5kg；镍3.3kg；钼0.7kg；锆0.4kg；钛1.3kg；碳1kg；铜0.3kg；银0.06kg；氮0.2kg；铁74.24kg。

具体实施例2:

通过以下组分的材料在1650℃的条件下按以下组分真空熔炼得到液态合金，并降温到1300～1320℃保温3小时，通过水冷却淬火，并回火至420～440℃范围保温2小时，得到高强度马氏体不锈钢。

组分含量如下：铬18.5kg；镍3.35kg；钼0.9kg；锆0.25kg；钛1.4kg；碳0.9kg；铜0.35kg；银0.07kg；氮0.18kg；铁74.1kg。

对比例1