[发明专利]一种高碳马氏体不锈钢薄带的连铸近终成形制备方法

说明书

一种高碳马氏体不锈钢薄带的连铸近终成形制备方法，按以下步骤进行：(1)按设定成分准备原料，熔炼制成钢水，成分按质量百分比为C 0.4～0.8％，Cr 14～18％，Mn 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.0％，Ni 0.2～1.0％，V 0.1～0.3％，Si 0.5～1.5％，余量为铁；(2)浇注到中间包，随结晶辊转动导出形成铸带，水冷至室温；(3)在1000～1100℃加热3～5min，然后进行1～2道次热轧，热轧后水冷至200℃以下；(4)在1000～1100℃保温10～20min，水冷至室温，再经500～600℃保温1～2h回火处理，空冷至室温。本发明的方法所获得的薄带具有良好的力学性能，同时，相比于常规工艺，其成材率提高，能源消耗降低。

技术领域

本发明属于钢铁合金材料技术领域，特别涉及一种高碳马氏体不锈钢薄带的连铸近终成形制备方法。

背景技术

高碳马氏体不锈钢淬火后硬度可达56～58HRC，具有良好的耐蚀性和打磨性，广泛应用于制作高档刀具；在马氏体不锈钢的热加工过程中，一般分为加热-轧制-冷却阶段；在加热过程中，碳化物溶解，在轧制及冷却过程中，此类马氏体不锈钢由于其含碳量高，且还含有Cr、Mo及V等强碳化物形成元素，与普通的马氏体不锈钢相比，碳化物析出种类及数量更多，如果碳化物控制不佳，会严重影响其热加工过程及后续性能；大尺寸的碳化物容易造成钢在使用中出现应力集中，从而降低钢材疲劳强度和韧性；大块碳化物中有大量的合金元素，降低基体组织中合金元素的含量，造成回火二次硬化效应减弱，材料韧性、硬度下降，这些对于硬度要求高的刀具用钢都是有害的。

马氏体不锈钢在凝固过程中有包晶反应,发生相变引起较大的体积变化,从而易引起表面裂纹,所以在采用传统板坯铸机生产马氏体不锈钢的过程中铸坯表面易产生纵向裂纹或纵向凹陷等缺陷，严重降低成材率；常规板坯连铸过程中冷却速度慢，易引起碳、锰等元素的偏析，严重恶化其热加工性能。

专利CN104846176A公开了一种消除马氏体时效不锈钢薄带中δ铁素体的铸轧方法，将原料经过真空冶炼和高温铸轧两个工艺步骤，制备得到无δ铁素体的马氏体时效不锈钢薄带，并改善了钢带的强度、塑性及韧性，较传统工艺制备的钢带其屈服强度提高8～10％，室温冲击韧性提高10～15％，同时可降低能源消耗和生产成本，减少环境污染，但是该专利主要针对低碳及超低碳马氏体不锈钢；专利CN102666902A公开了一种通过双辊薄带铸造制备马氏体不锈钢的方法，此专利主要针对普通低碳马氏体铬镍不锈钢，利用双辊薄带铸造方法并加入晶界强化元素来确保铸造稳定性来制备具有优良抗裂性的马氏体热轧不锈钢板。以上专利均未提出改善高碳马氏体不锈钢热加工制备的方法。

发明内容

针对高碳马氏体不锈钢铸坯易出现元素偏析，热加工制备困难，难以制备薄规格产品等问题，本发明提供一种高碳马氏体不锈钢薄带的连铸近终成形制备方法，利用薄带连铸+短流程热轧技术，降低能耗简化工艺的同时，制备性能合格的薄带材料。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、按设定成分准备原料，在熔炼炉中，加入电解铬、钼、镍、钒铁、T10碳素钢和纯铁，并在氩气气氛保护下加热至全部物料熔化后，再加入电解锰合金，熔炼制成钢水，其成分按质量百分比为C 0.4～0.8％，Cr 14～18％，Mn 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.0％，Ni 0.2～1.0％，V 0.1～0.3％，Si 0.5～1.5％，余量为铁和不可避免的杂质；

2、将钢水浇注到中间包，经中间包流入到两个反向旋转的结晶辊和侧封板之间的空腔，钢水随着结晶辊的转动导出形成铸带，控制结晶辊的转速为20～30m/min，铸带出辊后水冷至室温以抑制脆性相析出；其中铸带厚度3.0～4.0mm；

3、将水冷后的铸带在1000～1100℃加热3～5min，然后进行1～2道次热轧，开轧温度1000～1100℃，热轧总压下率25～40％，终轧温度900～1000℃，热轧后水冷至200℃以下，得到热轧薄带；