[发明专利]高强度非磁性奥氏体不锈钢及其制造方法

说明书

公开了在具有非磁性性能的同时能够表现出高强度的奥氏体不锈钢及其制造方法。根据本发明的一个实施方案的高强度非磁性奥氏体不锈钢以重量％计包含：0.02％至0.12％的C、至多1.2％的Si、0.5％至2.0％的Mn、17.0％至22.0％的Cr、11.0％至15.0％的Ni、至多3.0％的Mo和至多0.25％的N、剩余部分的Fe和不可避免的杂质，并且包含至少0.25％的C+N，并且满足式(1)和(2)。(1)[{Cr+Mo+1.5*Si+18}/{Ni+30*(C+N)+0.5*Mn+36}+0.262]*161‑161‑log(冷却速率)＜0(2)551‑462*(C+N)‑9.2*Si‑8.1*Mn‑13.7*Cr‑29*Ni‑18.5*Mo＜‑200。

技术领域

本公开内容涉及非磁性奥氏体不锈钢及其制造方法，更特别地，涉及在具有非磁性性能的同时能够表现出高强度的奥氏体不锈钢及其制造方法。

背景技术

近年来，随着具有各种功能的智能设备的出现，甚至在用于电子设备的材料中对可以影响设备功能的因素的新需求也在不断增强。特别地，对减少磁性以提高电效率并防止故障的需求日益增长。由于300系列不锈钢由于奥氏体相的非磁性性能而通常表现出非磁性性能，因此其被广泛用作用于这样的电子设备的材料。

另一方面，在使300系列不锈钢凝固时，形成δ-铁索体。凝固期间形成的δ铁素体具有抑制晶粒生长和改善热加工性的作用。通常，δ-铁素体可以通过热处理在1,300℃至1,450℃的温度范围内稳定地分解。然而，即使在轧制和退火过程中，也存在δ-铁素体残留而没有被完全除去的情况。由于残余的δ-铁素体，磁性增加，并因此存在其无法用作用于电子设备的材料的问题。

此外，对300系列不锈钢进行加工硬化以提高其强度，此时，奥氏体相转变为马氏体相。在加工硬化期间出现的马氏体相被称为应变诱发的马氏体相，并且应变诱发的马氏体相快速提高材料的强度。因此，应变诱发的马氏体相被广泛用于提高300系列不锈钢的强度。然而，由于马氏体相表现出磁性，因此存在其无法满足电子设备所需的非磁性性能的问题。

发明内容

技术问题

本公开内容提供了这样的非磁性奥氏体不锈钢及其制造方法：所述非磁性奥氏体不锈钢能够优化在奥氏体不锈钢的凝固期间形成的铁素体分数，通过抑制在强化期间形成的应变诱发的马氏体相的形成而防止磁性的产生，并通过利用细二次相而确保高强度。

技术方案

根据本公开内容的一个方面，高强度非磁性奥氏体不锈钢热轧退火钢板以重量百分比(％)计包含：C：0.02％至0.12％、Si：1.2％或更少、Mn：0.5％至2.0％、Cr：17.0％至22.0％、Ni：11.0％至15.0％、Mo：3.0％或更少、N：0.25％或更少、剩余部分的Fe和其他不可避免的杂质，并且满足下式(1)。

(1)[{Cr+Mo+1.5*Si+18}/{Ni+30*(C+N)+0.5*Mn+36}+0.262]*161-161-log(冷却速率)＜0

在此，Cr、Mo、Si、Ni、C、N、Mn意指各元素的含量(重量％)，以及所述冷却速率意指由钢水凝固的铸造板坯的冷却速率(℃/秒)。

另外，根据本发明的实施方案，高强度非磁性奥氏体不锈钢热轧退火钢板的磁导率μ可以为1.01或更小。

另外，根据本发明的实施方案，高强度非磁性奥氏体不锈钢热轧退火钢板可以满足C+N：0.25％或更多。

根据本公开内容的另一方面，高强度非磁性奥氏体不锈钢冷轧钢板以重量百分比(％)计包含：C：0.02％至0.12％、Si：1.2％或更少、Mn：0.5％至2.0％、Cr：17.0％至22.0％、Ni：11.0％至15.0％、Mo：3.0％或更少、N：0.25％或更少、剩余部分的Fe和其他不可避免的杂质，满足C+N：0.25％或更多，并且满足下式(1)和(2)。