[发明专利]一种用于由片材制造马氏体不锈钢部件的工艺

摘要

用于制造马氏体不锈钢部件的工艺，根据该工艺，制备具有以下组成的不锈钢片材：0.005％≤C≤0.3％；0.2％≤Mn≤2.0％；微量≤Si≤1.0％；微量≤S≤0.01％；微量≤P≤0.04％；10.5％≤Cr≤17.0％；微量≤Ni≤4.0％；微量≤Mo≤2.0％；Mo+2 x W≤2.0％；微量≤Cu≤3％；微量≤Ti≤0.5％；微量≤Al≤0.2％；微量≤O≤0.04％；0.05％≤Nb≤1.0％；0.05％≤Nb+Ta≤1.0％；0.25％≤(Nb+Ta)/(C+N)≤8；微量≤V≤0.3％；微量≤Co≤0.5％；微量≤Cu+Ni+Co≤5.0％；微量≤Sn≤0.05％；微量≤B≤0.1％；微量≤Zr≤0.5％；Ti+V+Zr≤0.5％；微量≤H≤5ppm；微量≤N≤0.2％；(Mn+Ni)≥(Cr‑10.3‑80x[(C+N)2])；微量≤Ca≤0.002％；微量≤稀土元素和/或Y≤0.06％；其余为铁和杂质；温度Ms为≥200℃；温度Mf为≥‑50℃；微观结构包含铁素体和/或回火马氏体和按体积计0.5％至5％的碳化物；铁素体晶粒的尺寸为从1μm至80μm；进行奥氏体化，以便获得包含至多0.5％的碳化物和至多20％的残余铁素体的微观结构；将片材转移至第一成形工具，片材保持在高于Ms的温度，并且保持至多0.5％的碳化物和至多20％的残余铁素体；进行第一成形步骤或切割步骤，片材保持在高于Ms的温度，并且保持至多0.5％的碳化物和至多20％的残余铁素体；将片材转移至第二成形工具；进行第二成形步骤，在此期间，片材保持在高于Ms的温度，并且保持至多0.5％的碳化物和至多20％的残余铁素体；‑如果TPn是在最后成形步骤结束时片材达到的温度，并且Σti是转移步骤和成形步骤的持续时间的总和，则(TP0‑TPn)/Σti至少为0.5℃/s；‑以及使片材冷却成具有包含至多0.5％的碳化物和至多20％的残余铁素体的微观结构的最终部件。

主权项

1.一种通过热成形由片材制造马氏体不锈钢部件的方法，其特征在于：‑制备具有以按重量百分比计的以下组成的不锈钢片材：*0.005％≤C≤0.3％；*0.2％≤Mn≤2.0％；*微量≤Si≤1.0％；*微量≤S≤0.01％；*微量≤P≤0.04％；*10.5％≤Cr≤17.0％；优选地10.5％≤Cr≤14.0％；*微量≤Ni≤4.0％；*微量≤Mo≤2.0％；*Mo+2xW≤2.0％；*微量≤Cu≤3％；优选地微量≤Cu≤0.5％；*微量≤Ti≤0.5％；*微量≤Al≤0.2％；*微量≤O≤0.04％；*0.05％≤Nb≤1.0％；*0.05％≤Nb+Ta≤1.0％；*0.25％≤(Nb+Ta)/(C+N)≤8；*微量≤V≤0.3％；*微量≤Co≤0.5％；*微量≤Cu+Ni+Co≤5.0％；*微量≤Sn≤0.05％；*微量≤B≤0.1％；*微量≤Zr≤0.5％；*Ti+V+Zr≤0.5％；*微量≤H≤5ppm，优选地微量≤H≤1ppm；*微量≤N≤0.2％；*(Mn+Ni)≥(Cr‑10.3‑80x[(C+N)2])；*微量≤Ca≤0.002％；*微量≤稀土和/或Y≤0.06％；*其余为铁和由炼钢产生的杂质；‑所述片材的马氏体转变起始温度(Ms)为≥200℃；‑所述片材的马氏体转变结束温度(Mf)为≥‑50℃；‑所述片材的微观结构包含铁素体和/或回火马氏体和按体积计0.5％至5％的碳化物；‑所述片材的铁素体晶粒的尺寸为从1μm至80μm，优选地从5μm至40μm；‑可以任选地进行所述片材的一次或更多次热转变和/或冷转变；‑通过将所述片材保持在高于Ac1的温度使所述片材奥氏体化，以便给予所述片材包含以体积分数计至多0.5％的碳化物和以体积分数计至多20％的残余铁素体的微观结构；‑将奥氏体化的片材转移至第一成形工具或切割工具，其中所述转移具有持续时间t0，在此期间所述片材保持在大于Ms的温度，并且保持按体积计至多0.5％的碳化物和按体积计至多20％的残余铁素体，其中所述片材在该转移结束时处于温度TP0；‑进行所述片材的第一成形步骤或第一切割步骤持续时间段t1，在该时间段期间，所述片材保持在大于Ms的温度，并且保持按体积计至多0.5％的碳化物和按体积计至多20％的残余铁素体；‑在第二成形工具或切割工具上进行已成形的或切割的片材金属的转移，或者修改所述第一成形工具或切割工具的构造持续时间段t2，在该时间段期间，所述片材金属被切割，同时保持在大于Ms的温度，并且保持按体积计至多0.5％的碳化物和按体积计至多20％的残余铁素体；‑进行所述片材的第二成形步骤或第二切割步骤持续时间段t3，在该时间段期间，所述片材保持在大于Ms的温度，同时保持按体积计至多0.5％的碳化物和按体积计至多20％的残余铁素体；‑任选地，可以执行其他步骤用于将被切割的或成形的片材金属转移至其他切割工具或成形工具，或者修改在前一步骤中使用的成形工具或切割工具的构造，其中每个操作之后是成形步骤或切割步骤，并且其中在转移所述片材或修改所述工具的构造的步骤中的每个以及成形操作或切割操作中的每个的期间，所述片材保持在大于Ms的温度，并且保持按体积计至多0.5％的碳化物和按体积计至多20％的残余铁素体；‑如果TPn指示在最后切割步骤或成形步骤结束时成形的或切割的片材所达到的温度，并且Σti指示转移步骤和/或工具构造改变步骤以及成形步骤或切割步骤的时间段的总和，则量值(TP0‑TPn)/Σti至少为0.5℃/s；‑任选地，可以在Ms和Mf之间的温度，在其中所述微观结构包括马氏体、至少5％的奥氏体和至多20％的铁素体的域，进行另外的成形步骤或切割步骤，‑以及允许所述片材冷却至环境温度以便获得最终部件，其中所述最终部件具有包含以体积分数计至多0.5％的碳化物和以体积分数计至多20％的残余铁素体的微观结构。