[发明专利]高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板及其制备方法

说明书

本发明的高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板及其制备方法，属于不锈钢制备技术领域，该铁素体不锈钢板成分按质量百分比计，含C≤0.01％，N≤0.006～0.01％，Si 0.4～0.6％，Cr 18～20％，Mo 1.8～2.1％，Nb 0.2～0.5％，Ti 0.1～0.2％，W 0.4～1.5％，Ce 0.04～0.1％，Mn 0.25～0.35％，S≤0.005％，P≤0.01％，余量为Fe。制备时，依次经过冶炼浇铸与锻造后，在相应温度下依次进行热轧和冷轧，并控制压下率及两次轧制后的退火温度，冷却制得高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板。本发明通过加入适量W提高铁素体不锈钢的高温强度，并提供最优化的轧制工艺，能够生产出具有良好高温强度和成形性能的铁素体不锈钢板，其用于汽车排气歧管热端等部件的高温工作环境。

技术领域：

本发明属于不锈钢制造技术领域，具体涉及一种高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板及其制备方法。

背景技术：

铁素体不锈钢具有优良的抗氧化、耐腐蚀及良好的耐热疲劳性能，被广泛应用于汽车排气系统、电器、燃料电池和核电等领域。

随着汽车尾气排放标准的越来越严格和燃油效率的不断提高，将导致汽车尾气温度不断升高。与发动机直接相连的排气歧管局部工作温度将达到950～1050℃，甚至高达1100℃；考虑到排气歧管结构较为复杂，必须具备优良的成形性能。因此，具有优良高温强度和成形性能的铁素体不锈钢具有很大的需求。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板及其制备方法，通过合理设计材料的成分，经锻造、热轧、热轧退火、冷轧及冷轧退火处理，制成高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板，包括组分及质量百分含量为C≤0.01％，N 0.006～0.01％，Si 0.4～0.6％，Cr 18～20％，Mo 1.8～2.1％，Nb 0.2～0.5％，Ti 0.1～0.2％，W 0.4～1.5％，Ce 0.04～0.1％，Mn 0.25～0.35％，S≤0.005％，P≤0.01％，余量为Fe及不可避免杂质。

所述的高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板在1100℃下抗拉强度σ_s≥18MPa，室温下的屈服强度σ_0.2为360～400MPa，室温下的抗拉强度σ_b为570～611MPa，室温下的断后伸长率δ≥28％，塑性应变比平均值r_m≥1.4，各向异性度Δr≤0.1，沿轧制方向变形15％后表面粗糙度平均值R_a≤1μm。

所述的高温强度和成形性能良好的铁素体不锈钢板的制备方法，包括以下步骤：

(1)按设定成分冶炼钢水并浇铸成钢锭，其成分按质量百分比计，含C≤0.01％，N0.006～0.01％，Si 0.4～0.6％，Cr 19～20％，Mo 1.9～2.1％，Nb 0.2～0.5％，Ti 0.1～0.2％，W0.4～1.5％，REM0.04～0.1％，Mn 0.25～0.35％，S≤0.005％，P≤0.01％，余量为Fe；

(2)将钢锭锻造成板坯，锻造温度为1200～1250℃，锻造完成后空冷至室温；

(3)将空冷后的板坯加热至1150～1250℃，保温1～3h后，进行6～8道次热轧，开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为780～930℃，总压下率为85～90％，热轧完成后空冷至室温；

(4)将空冷后的热轧板在1025～1075℃进行退火处理，退火时间为3～8min，之后空冷至室温；