[发明专利]05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢及其热处理工艺方法

说明书

本发明公开了一种05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢及其热理工艺方法，属于冶金生产材料及工艺技术领域。提供一种满足用户对不同规格的锻制或轧制材料的力学性能的技术需求，防止因热处理工艺不当而产生开裂现象的05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢及其热理工艺方法。所述的马氏体不锈钢为包含有下述重量份组分的固溶时效处理不锈钢板，所述的重量份组分为C 0.040～0.055％、Si 0.20～0.40％、Mn 0.20～0.40％、Cr 15.1～15.45％、Ni 4.10～4.45％、Cu 3.10～3.40％,余量为Fe和不可避免的杂质，溶时效处理后的不锈钢板的σb为1431～1460MPa,σ0.2为1235～1265MPa，A为14～19％，Z为60～75％,Ak为34.35～37.47J，HBW为426～435，综合力学性能良好，所述的工艺方法包括按顺序设置的固溶热处理和时效热处理。

技术领域

本发明涉及一种不锈钢，尤其是涉及一种05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢，属于冶金生产材料及工艺技术领域。本发明还涉及一种用于对所述05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢进行热理的工艺方法。

背景技术

05Cr17NiCu4Nb是一种新型马氏体沉淀硬化超高强度不锈钢，与国外17-4PH(美)、X5CrNiCuNb174(德)、Z5CNU17.04(法)、SUS630(日)牌号相近，为典型的马氏体沉淀硬化不锈钢；该钢在固溶状态较软,易于成形和加工；该钢含有时效强化元素Cu、Nb，主要的强化相为富铜相，以及少量的B2A型金属化合物(如Fe2Nb)，通过时效析出碳化物和ε-Cu相来实现强化；该钢热处理后可获得高强度、硬度及韧性，能达到1100～1300MPa的耐压强度，其具有较高的强度、耐蚀性、抗氧化性、可焊接性，适用于400℃以下工作的高强度耐蚀零件。同时，该钢种广泛地被用于汽轮机的末级、次末级叶片，发动机涡轮机的前后安装边和阀门部件，飞机、军工产品的制造中导弹的紧固件；还用于化工设备、泵轴、直升机甲板、海上平台等多种领域的耐弱酸、碱及盐腐蚀的高强度部件，并应用于石油测井领域的细长轴车削；同时，应用于宇航工业、航天涡轮机叶片，核工业中应用于反应堆中重要的结构件，如反应堆中的控制棒驱动机构(CRDM)上的丝杠；特别是具有较好的抗氢氟酸腐蚀能力，是我国300～1000MW超临界火电机组及核电机组汽轮机低压末级动叶片的主要用材之一。

固溶热处理是对05Cr17NiCu4Nb不锈钢优化性能提高进行后续加工必不可少的一道热处理工艺，其目的是为了使合金元素充分溶入奥氏体中，消除成分不均匀，并在冷却后得到过饱和马氏体，抑制δ-铁素体含量，同时起到细化晶粒和改善δ-铁素体形态的作用。时效热处理的目的是通过脱溶析出沉淀硬化相，即析出含合金元素的化合物相，从而提高材料的强度和硬度，并通过析出数量和化合物相种类的控制，获得所需要的强度等级，尤其是模具用05Cr17NiCu4Nb不锈钢，用户要求固溶和时效热处理交货。但该05Cr17NiCu4Nb不锈钢若固溶和时效热处理工艺不当，往往会导致热处理的钢坯固溶处理后发生开裂的现象，故对05Cr17NiCu4Nb不锈钢进行固溶和时效热处理研究尤其重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能满足用户对不同规格的锻制或轧制材料的力学性能的技术需求，防止因热处理工艺不当而产生开裂现象的05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢。本发明还提供了一种用于对所述05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢进行热理的工艺方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢，所述的马氏体不锈钢为包含有下述重量份组分的固溶时效处理不锈钢板，

所述的重量份组分为C 0.040～0.055％、Si 0.20～0.40％、Mn 0.20～0.40％、Cr15.1～15.45％、Ni 4.10～4.45％、Cu 3.10～3.40％,余量为Fe和不可避免的杂质，