[发明专利]一种含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢及其加工与热处理方法

权利要求书

1.一种含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢，其特征在于：合金中各元素质量百分比为：C≤0.08，Ni=10.0～14.0，Cr=16.0～18.5，Mo=2.0～3.0，Hf≤1.18，Cu=0.2～0.8，Co=0.1～0.5，Mn≤2.0，Si≤1.0，P≤0.035，S≤0.030，其中14.86×(C-0.01)≤Hf≤14.86×C，余量为Fe；含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢包括如下步骤：

(1)不锈钢的冶炼与铸造

按合金要求的各元素质量百分比，选取电工纯铁、金属铬片、金属镍板、金属钼、不锈钢废料、纯铜块、纯钴片、铪铁或金属铪、石墨块为原料，经电弧熔炼或者感应熔炼后，浇铸成合金铸锭；

熔炼时熔池温度保持1700℃±20℃；浇注前钢液镇静5～10分钟，钢水在1550℃±50℃，真空或氩气保护浇铸，铸造成方锭或圆锭；

(2) 热轧开坯

板材采用平辊轧机热轧开坯，热轧方案为铸坯加热到1280℃±10℃，保温3～5小时后出炉轧制，热轧开始温度为1180℃±20℃，终轧温度≥950℃；板材热轧总压下量≥60%；管、棒、线、型材和冷冲零件，铸锭采用热锻、孔型轧制或万能轧制开坯；

(3) 冷轧变形

板材采用冷轧变形，冷轧总压下量≥80%；

管、棒、线、型材采用往复式轧管、孔型轧制、万能轧制或拉拔的方法进行冷变形，获得产品要求的尺寸、规格；

(4) 高温热处理

冷变形后，在1085℃±30℃进行退火处理，保温时间为30分钟～120分钟，加热时采用真空或保护气体保护；退火后，采用水、油或保护气体介质快速冷却；

含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢高温热处理方法是用真空加热-气淬、连续加热-水冷淬火、连续加热-高压气体淬火、气体保护加热-水淬或气体保护加热-油淬；

高温淬火处理后的含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢的腐蚀电流在通氧条件下，80℃含5×10^-6F^-的0.5mol/L的H₂SO₄电解液中为1.07～1.84μA/cm²，腐蚀速率大幅度降低，与经表面涂层处理的不锈钢双极板的腐蚀速率相当；硬度为169～181HV1，屈服强度为194～212MPa，抗拉强度为621～651MPa，延伸率41～47%，具有低硬度和高延伸特点，有利于双极板流道的成型处理。

2.如权利要求1所述的含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢的加工与热处理方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)不锈钢的冶炼与铸造

按合金要求的各元素质量百分比，选取电工纯铁、金属铬片、金属镍板、金属钼、不锈钢废料、纯铜块、纯钴片、铪铁或金属铪、石墨块为原料，经电弧熔炼或者感应熔炼后，浇铸成合金铸锭；

熔炼时熔池温度保持1700℃±20℃；浇注前钢液镇静5～10分钟，钢水在1550℃±50℃，真空或氩气保护浇铸，铸造成方锭或圆锭；

(2) 热轧开坯

板材采用平辊轧机热轧开坯，热轧方案为铸坯加热到1280℃±10℃，保温3～5小时后出炉轧制，热轧开始温度为1180℃±20℃，终轧温度≥950℃；板材热轧总压下量≥60%；管、棒、线、型材和冷冲零件，铸锭采用热锻、孔型轧制或万能轧制开坯；

(3) 冷轧变形

板材采用冷轧变形，冷轧总压下量≥80%；

管、棒、线、型材采用往复式轧管、孔型轧制、万能轧制或拉拔的方法进行冷变形，获得产品要求的尺寸、规格；

(4) 高温热处理

冷变形后，在1085℃±30℃进行退火处理，保温时间为30分钟～120分钟，加热时采用真空或保护气体保护；退火后，采用水、油或保护气体介质快速冷却；

含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢高温热处理方法是用真空加热-气淬、连续加热-水冷淬火、连续加热-高压气体淬火、气体保护加热-水淬或气体保护加热-油淬。

3.如权利要求2所述的含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢的加工与热处理方法，其特征在于：所述保护气体为氩气、氮气或者氦气。

4.如权利要求2所述的含铜铪钴高耐蚀奥氏体不锈钢的加工与热处理方法，其特征在于：退火后进行矫直或定型处理，矫直或定型处理的变形量小于2%。