一種高硬度無磁無鎳不銹鋼及其制造方法
【專利摘要】一種高硬度無磁無鎳不銹鋼及其制造方法，該鋼的化學成分重量百分比為：C：0.15～0.20％，Si：0.2～0.8％，Mn：17.0～19.0％，Cr：13.5～14.5％，N：0.25～0.30％，Cu：0.5～0.8％，B：0.0015～0.0040％，其余為Fe及不可避免的雜質；且上述元素同時需滿足如下關系：C+N≥0.43％，1.00≤(Cr+Mo+1.5Si)/(30N+30C+0.25Cu+0.5Mn)≤1.20，Md30/50溫度≤?100℃。該鋼在凝固過程中為全奧氏體模式(無δ相形成)，室溫時硬度達到HV425～497，屈服強度1100～1350MPa，同時保證室溫形變硬化達到高強度后仍保持無磁性，且不含鎳，不需形變后消磁熱處理，成本顯著降低，可以廣泛用于紡織、電子、儀器儀表等要求高硬度、耐磨和無磁性的行業(yè)。
【專利說明】
一種高硬度無磁無鎳不銹鋼及其制造方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及無鎳不銹鋼及其制造方法，具體涉及一種高硬度無磁無鎳不銹鋼及其 制造方法。
【背景技術】
[0002] 硬態(tài)不銹鋼是指將不銹鋼板或者鋼帶進行調質乳制(形變硬化），給予鋼帶一定的 冷乳壓下量，冷加工后不做退火處理，獲得硬態(tài)不銹鋼產品。硬態(tài)不銹鋼一般比固溶處理 (或退火處理)后的相同材料強度高、硬度高，因此，材料更耐磨，使用壽命更長。常用的硬態(tài) 不銹鋼主要為300系奧氏體不銹鋼中的S30400(304)和S30100(301)。
[0003] 硬態(tài)不銹鋼常用于紡織、電子、儀器儀表等行業(yè)。以紡織行業(yè)為例，服裝加工完成 后有一道工序是利用檢針機或者磁性儀檢測，如果檢測到導磁，則認為服裝中存在折斷的 紡織針，不能流入下道工序。當服裝的拉鏈、紐扣或者標簽采用不銹鋼制造時，必須滿足無 磁性(不導磁)的要求，才能不干擾檢針機的工作。這些技術領域同時又要求高硬度，以解決 耐磨和變形的問題。
[0004] 另一個問題是，常規(guī)的奧氏體不銹鋼在不變形的條件下可以滿足無磁的要求，但 是在加工成紐扣或者拉鏈、標簽過程中，加工或變形工序會導致材料由無磁變?yōu)閹Т?，從?無法滿足應用。比如304是無磁的，可是彎折或者成形時，就由無磁變?yōu)閷Т?。常?guī)的工藝是 消磁熱處理，但是消磁熱處理導致工件變形，且增加成本。
[0005] 根據ASTM A240標準，304的標準成分為：C<0.08%，Si<0.75%，Mn<2.0%，Cr: 18.0~20.0%，Ni :8.0~10.5%，一般地304的典型成分為CO .06%，Si 0.4%，Mn 1.0%，Cr 18 %，Ni 8 %。為獲得較高硬度，304可以進行冷加工硬化。如圖1所示，304冷加工變形30 % 時，硬度HV由退火態(tài)HV 179提高到HV 376,隨變形量增加，硬度進一步提高。但是，在硬度提 高的同時，304逐漸由無磁變?yōu)閷Т挪牧?，即磁性儀可以檢測到逐漸增加的磁性相含量。
[0006] 這種由無磁轉變?yōu)閹Т判缘倪^程，不僅產生在冷加工乳制硬化以提高硬度的過程 中，還出現在終端用戶將不銹鋼加工成所需要的部件、零件或者形狀的過程中，而這種過程 既不可避免，又無法在后續(xù)過程中采用其他工藝消除此過程產生的磁性（消磁熱處理可以 部分消除冷加工磁性相，但是成本高，且易導致零部件變形）。因此，304或者硬態(tài)304在無磁 領域的應用被限制在對磁性要求不高的場合，對于那些要求微弱磁性或者完全無磁的領 域，304則無法滿足。
[0007] 304的問題還在于價格較高，8%Ni占304不銹鋼成本的50%以上。尤其是對成本敏 感的紡織等行業(yè)，既要求高硬度、加工成型后完全不導磁或者弱導磁，又要求低成本，304的 應用受到了限制。
[0008] 304等常規(guī)奧氏體不銹鋼為δ鐵素體+奧氏體凝固模式，J.C.Ma發(fā)表于Materials Science and Engineering A Volume 444,Issues 1-2,25January2007,Pages 64-68的石開 究結果顯示304凝固過程中δ鐵素體的存在和保留。奧氏體不銹鋼304具有磁性或導磁的原 因在于：（1)凝固或者熱加工過程中產生導磁的δ相(鐵素體相）；（2)冷加工后出現磁性馬氏 體相。抑制磁性相出現的主要途徑就是擴大凝固時的奧氏體相區(qū)，提高冷加工時奧氏體相 的穩(wěn)定性。常規(guī)方法是提高鎳含量，并由此產生了一個新的不銹鋼牌號S30500(305)，標準 成分為：(：<0.12%^<0.75%，]\111<2.0%，0 17.0~19.0%，附10.5~13.5%。常用的 典型成分為:C 0.06%，Si 0.4%，Mn 1.0%，Cr 18%，Ni 10.5%。鎳含量提高后，305冷變 形后馬氏體相含量遠遠低于同樣壓下的304不銹鋼，因此可以滿足低磁條件下的應用要求。 但是由于305不銹鋼中鎳含量高達10.5%，因此其成本大大提高。不銹鋼中每增加1%的鎳， 意味著增加10~15%的原材料成本。另一方面，305在冷加工變形累計到一定程度時，仍產 生磁性，無法滿足較高標準的無磁要求。
[0009] 分析304不銹鋼中奧氏體向應變誘發(fā)馬氏體轉變可以發(fā)現，馬氏體相變的發(fā)生和 量的增加取決于奧氏體相的穩(wěn)定性。一般用Mdwso溫度來評價奧氏體相轉變?yōu)閼冋T發(fā)馬 氏體相的趨勢，其含義是應變50 %時，產生馬氏體相含量達到30 %的溫度。換句話說，材料 在該溫度下變形50 %時，馬氏體相含量可達到30 %。如果Mdwso溫度越高，代表該材料中奧 氏體相越不穩(wěn)定，材料發(fā)生應變誘發(fā)馬氏體相變的趨勢就越明顯，其中，Md3Q/5() = 580-520C- 2Si-16Mn-23Ni-300N-26Cu-10Mo。
[0010] 將304不銹鋼的典型成分代入Md3_溫度公式，計算得到Md3_(304) = 50°C，305不 銹鋼的典型成分代入Md3Q/5()溫度公式，計算得到Md3Q/5()(305)=27°C?？梢姡?04的Md3Q/5()溫度 較高，因此，在冷乳過程中容易發(fā)生應變誘發(fā)馬氏體相相變，導致材料產生磁性；305的 Md3〇/5Q溫度與304比較降低了23°C，因此其應變誘發(fā)馬氏體相變發(fā)生的量要小于304,原因在 于305中鎳含量與304相比提高了2%。但是305加鎳后，Md3〇/5()溫度與304比較僅降低23°C，在 變形量稍大時仍產生磁性，因此，限制了該材料的推廣和應用。
[0011] 針對紡織、電子、儀器儀表等行業(yè)的需求，已出現一些相關專利或者研究，主要沿 著兩個不同的方向發(fā)展（1)提高Ni、Mn含量，增加奧氏體穩(wěn)定性，使材料在變形時不產生磁 性相；（2)降低Ni含量，通過Μη、N合金化，增加奧氏體穩(wěn)定性，使材料在變形時不產生磁性 相，同時降低成本。Ni是穩(wěn)定奧氏體最常見的元素，現有無磁不銹鋼均為含鎳體系。
[0012] 中國專利CN93121570.6公開了一種新型奧氏體無磁不銹鋼，其化學成分為：C< 0.12%，Si<1.0%，Mn:10~13%，Ρ<0·03%，S<0.03%，Cr:12~14%，Ni:4~6%，Cu:1.5 ~2.5%，Re <0.02%，其余為Fe。其成分特點是含稀土元素，且Cr含量遠低于304;添加 Μη、 Cu都有利于降低Mdwso溫度，減少或避免冷加工過程中磁性馬氏體相的出現，但添加 Ni 4~ 6%，成本較高。
[0013]中國專利CN90107850.6公開了一種單相奧氏體無磁不銹鋼，其化學成分為：C < 0.08%，Si<1.5%，Mn:1.0~2.0%，Cr:13.2~14.95%，Ni:12.0~13.9%，Cu:2.5~ 3 · 5 %，P < 0 · 025 %，S < 0 · 015 %，Re: 0 · 005~0 · 05 %，其余為Fe。該材料基體組織穩(wěn)定，經 20%~80%變形后，仍為單相奧氏體組織，而且導磁率性能穩(wěn)定，但其鎳含量高達12.0~ 13.9%，所以雖然具有優(yōu)良的無磁特性，但成本顯著增加。

【發(fā)明內容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種高硬度無磁無鎳不銹鋼及其制造方法，該鋼材料在凝 固過程中為全奧氏體模式（無 S相形成），該鋼硬度達到HV425~497,屈服強度為1100~ 1350MPa，磁性相含量為0%，大大提高硬度和強度且無磁，同時顯著降低成本，可以廣泛用 于紡織、電子、儀器儀表等要求高硬度、耐磨和無磁性的行業(yè)。
[0015] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：
[0016] 一種高硬度無磁無鎳不銹鋼，其化學成分重量百分比為:C:0.15~0.20%，Si :0.2 ~0.8%，Μη:17·0~19.0%，Cr:13.5~14.5%，Ν:0·25~0.30%，Cu:0.5~0·8%，Β:0·0015 ~0.0040%，其余為Fe及不可避免的雜質;且上述元素同時需滿足如下關系：
[0017] C+N> 0.43% ；
[0018] 1.00< (Cr+Mo+1.5Si)/(30N+30C+0.25Cu+0.5Mn)<1.20；
[0019] 580-520C-2Si-16Mn-23Ni-300N-26Cu-10Mo <-100°C。
[0020] 進一步，所述高硬度無磁無鎳不銹鋼的化學成分還包含:V <0.1%、Nb <0.1%中 的一種或兩種，以重量百分比計。
[0021] 又，所述高硬度無磁無鎳不銹鋼的化學成分還需滿足如下關系：[0.021 (Cr+ 0.9Mn)-0.204]/N> 1.50〇
[0022] 所述高硬度無磁無鎳不銹鋼在凝固開始至凝固終了過程中、以及室溫下均為全奧 氏體組織。
[0023] 所述高硬度無磁無鎳不銹鋼的硬度為HV 425~497,屈服強度為1100~1350MPa， 磁性相含量為0 %。
[0024]在本發(fā)明的成分設計中：
[0025] C、N(碳、氮）：在本發(fā)明所述的無鎳體系中，碳、氮是強奧氏體形成元素，一定程度 上可以取代鎳，促進奧氏體形成，并穩(wěn)定奧氏體組織，顯著降低Mdwso溫度。每添加0.1 %C， 可以使 Md3Q/5Q(Md3()/5() = 580-520C-2Si-16Mn-23Ni-300N-26Cu-10Mo)溫度降低 52°C，每添加 0.1 % N，可以使Mdwso溫度降低30 °C，有效抑制應變過程中磁性馬氏體相的形成。但是，當 碳、氮含量過高時，易形成富鉻碳化物或氮化物，導致晶間腐蝕。另外，氮含量過高時易產生 凝固氣孔，熱乳時變形抗力大、易產生邊裂缺陷。但是如何綜合控制無鎳體系中C、N含量，是 本發(fā)明的關鍵。本發(fā)明鋼中控制C:0.15~0.20%，N:0.25~0.30%且C+N2 0.43%。同時控 制合金中氮的溶解度是實際氮含量的1.5倍以上，確保連鑄時無氣泡生成的風險，即控制 [0.021(Cr+0.9Mn)-0.204]/N>1.50〇
[0026] Si(硅）：硅是鐵素體形成和穩(wěn)定元素，在熔煉過程中用于脫氧，同時硅可以提高鐵 素體相的高溫強度。但是硅含量過高時將降低氮的溶解度，并加速金屬間相的析出。因此， 本發(fā)明鋼中設計硅含量為〇. 2~0.8 %。
[0027] Μη(錳）：錳是奧氏體形成和穩(wěn)定元素，可以利用錳一定程度上取代鎳，獲得奧氏體 組織，同時錳的添加可以顯著提高氮的溶解度，另外錳的添加也可以降低Mdwso溫度，每添 加1 % Μη，可以使Md3〇/5()溫度降低16 °C。因此，本發(fā)明鋼中控制Μη含量為17.0~19.0 %。
[0028] Cr(鉻）：鉻是鋼獲得耐腐蝕性能的最重要元素，為保證良好的耐蝕性，需要添加較 高的鉻。但鉻是主要的鐵素體形成元素，過高的鉻將導致材料中出現鐵素體相，不能保證全 奧氏體凝固模式。本發(fā)明鋼中控制Cr含量為13.5~14.5%，同時利用N提高耐蝕性的效果輔 助改善耐蝕性。
[0029] Cu(銅）：銅是奧氏體形成元素，可以提高不銹鋼的塑性和在還原性酸中的耐腐蝕 性。但是銅也是成本較高的元素。因此，本發(fā)明鋼中控制銅含量為0.5~0.8%。
[0030] V(釩）、Nb(鈮）：釩、鈮作為可選元素，主要作用是細化組織，提高鋼液純凈度，提高 熱加工性能，其含量均控制在0.1 %以下。
[0031] B(硼）：本發(fā)明由于無鎳和C、N較高，其熱加工性能較差，熱乳時易導致鋼卷邊裂報 廢。硼的添加可以細化組織，提高晶界強度，改善熱塑性，但是硼過量將導致材料熱加工性 反而惡化，因此，本發(fā)明經過探索，發(fā)現在本合金體系中，添加0.0015 % < B < 0.0040 %可以 獲得最佳的熱加工性能。
[0032] 本發(fā)明化學成分中控制C+N 2 0 ·43%，1 ·00 < (Cr+Mo+1 · 5Si )/(30N+30C+0 · 25Cu+ 0.5MnH 1.20:保證鋼材料從凝固開始到凝固終了過程中不產生鐵素體相即全奧氏體凝 固，同時不發(fā)生晶粒過度長大導致裂紋的現象。
[0033]同時，本發(fā)明控制Md3Q/5()溫度< _100°C，確保奧氏體具有高穩(wěn)定性，形變硬化或者 成形65%時，材料的變形模式為孿晶或位錯增殖，不產生馬氏體相變，因此無馬氏體相生 成。
[0034]本發(fā)明所述高硬度無磁無鎳不銹鋼的制造方法，其包括以下步驟：
[0035] (1)按上述成分冶煉，鑄造成鑄坯，鑄造時過熱度< 35°C ;然后鍛造或熱乳，加熱溫 度1180~1230°C ;再進行退火+酸洗；
[0036] (2)將步驟1)得到的鋼板進行冷乳+冷乳后退火+酸洗，其中，冷乳后退火溫度為 1100~1130°C;然后，調質乳制，控制壓下率為40~65%。
[0037] 本發(fā)明在鑄造時控制過熱度< 35°C，以避免全奧氏體凝固模式下晶粒長大導致的 裂紋;并控制鍛造或熱乳過程中加熱溫度為1180~1230Γ，避免晶粒長大導致裂紋。
[0038]本發(fā)明控制冷乳后退火溫度為1100~1130Γ:原因在于本發(fā)明無鎳成分體系中碳 含量為0.15~0.20%，碳化物析出量大，冷乳后較高的退火溫度才能確保碳化物充分固溶。 碳化物如果固溶不充分將導致材料的耐蝕性下降。更關鍵的是如果碳以碳化物而非固溶的 形式存在，其對奧氏體的穩(wěn)定性沒有貢獻，無法確保奧氏體相在冷應變過程中保持穩(wěn)定。 [0039]通過本發(fā)明的冷加工變形，材料的強度和硬度提高，其中，硬度可以達到HV 425~ 497,且尤其保證冷加工變形過程中磁性相0%。本發(fā)明鋼種的高硬度來源于成分設計中的 固溶強化和調質乳制。但是本發(fā)明與常規(guī)的形變硬化不同，本發(fā)明通過特殊的成分設計和 壓下率配合，使硬化來源于位錯+孿晶，而非常規(guī)奧氏體不銹鋼的位錯+馬氏體相變。但當壓 下率過大時，隨著應變的積累，本發(fā)明的成分也存在產生馬氏體相變的可能性。因此，本發(fā) 明配合成分體系控制壓下率在40~65%。
[0040] 本發(fā)明利用C、N元素取代Ni元素，獲得室溫下的奧氏體組織，有效降低昂貴的Ni元 素含量，從而降低成本；同時利用C、N等元素顯著降低Mdwso溫度，提高奧氏體相的穩(wěn)定性， 抑制應變誘發(fā)馬氏體相的產生；另外，C、N作為固溶強化元素，本身也可以提高材料強度和 硬度。
[0041] 全奧氏體凝固模式是本發(fā)明的核心創(chuàng)新點之一?，F有奧氏體不銹鋼基本以δ鐵素 體+奧氏體方式凝固，而δ相為磁性相(等同于導磁相）。即使后續(xù)熱加工過程可以降低δ相比 例，但難以完全消除。本發(fā)明提出了控制成分體系中全奧氏體凝固模式的設計原則，以及控 制鉻當量/鎳當量<1.20時，可以確保無鎳，設計得到含Μη、Ν成分體系的全奧氏體凝固模 式，具有高溫凝固全無磁和低溫冷加工全無磁的優(yōu)良特性。
[0042]本發(fā)明采用兩種方式復合獲得高硬度：固溶強化，控制材料中C+N 2 0.43%，固溶 強化可以使屈服強度提高300MPa以上。形變硬化，將材料進行壓下率為40~65%的乳制，通 過形變強化獲得高硬度。但前提是材料的]^3()/5() = 580-520(：-23丨-16111-23附-30(^-26〇1- 10M〇 < -100°C，保證材料的奧氏體具有高穩(wěn)定性，冷變形時不產生導磁的馬氏體相。并最終 在無鎳的條件下獲得HV 425~497的高硬度。
[0043]本發(fā)明材料在凝固過程中無 δ相形成，凝固模式為全奧氏體凝固，且材料從凝固到 室溫均不產生磁性相。且鋼材料的Mdwso溫度< _100°C，確保在變形成紐扣、拉鏈等零部件 過程中，材料不產生馬氏體相變，不產生磁性相。同時材料無鎳，成本比304或現有無磁不銹 鋼低20%以上。
[0044] 本發(fā)明涉及的公式和關系式中元素符號表示對應元素的重量百分含量X 100。
[0045] 與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果：
[0046] (1)無磁特性:本發(fā)明通過全奧氏體凝固和高奧氏體穩(wěn)定性的成分設計，高溫凝固 時無導磁的δ相生成，室溫變形時無導磁的馬氏體相生成。同時，高的奧氏體穩(wěn)定性確保材 料在使用過程中經彎折、成形或者加工時，也不產生導磁相，即維持無磁特性。
[0047] (2)高硬度:本發(fā)明在C、N固溶強化的基礎上，通過形變強化進一步提高硬度和強 度，使材料室溫時硬度達到HV 425~497，屈服強度1100~1350MPa，延伸率2 5 %，同時無磁 性。使用時，在加工成零部件的成形過程中，本發(fā)明鋼材料繼續(xù)保持無導磁相產生。
[0048]與常規(guī)304(硬度HV 180,屈服強度280MPa)相比，本發(fā)明鋼的硬度和強度提高3~4 倍，耐磨性和剛度也顯著提升，這些性能是建立在無磁性的前提下。常規(guī)304也可以通過形 變強化，但常規(guī)304變形強化過程中會產生導磁相，滿足不了無磁性的要求。
[0049] (3)無鎳:本發(fā)明鋼中不含鎳且控制銅含量較低，同時不需形變后消磁熱處理，成 本顯著降低，遠低于304或含鎳鋼種，適于紡織等民用領域；
[0050] 另一方面，本發(fā)明不添加貴重鎳元素，但具有高溫凝固全無磁和低溫冷加工全無 磁的優(yōu)良特性，也是本發(fā)明的創(chuàng)新之一。
【附圖說明】
[0051] 圖1為現有304(即對比例1)在冷變形過程中硬度和導磁相含量變化示意圖。
[0052]圖2為本發(fā)明實施例3凝固過程中的相含量變化示意圖。
[0053]圖3為對比例1凝固過程中的相含量變化示意圖。
[0054]圖4為對比例2凝固過程中的相含量變化示意圖。
[0055]圖5為對比例3凝固過程中的相含量變化示意圖。
【具體實施方式】
[0056]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0057]表1為本發(fā)明實施例及對比例鋼的成分，表2為本發(fā)明實施例及對比例鋼的關鍵工 藝參數及鋼的性能。
[0058]本發(fā)明實施例以電爐-A0D冶煉的生產流程為例：將鉻鐵、鎳鐵以及廢鋼等加入電 爐進行融化，恪清后將鋼液倒入A0D爐，在A0D爐內進行脫C、脫S和增N、控N的吹煉，當冶煉成 分達到要求時，將鋼液倒入中間包，并在立彎式連鑄機上進行澆鑄。連鑄的過熱度為35°C以 下，板還拉速為0.8~1.3m/min，確保全奧氏體凝固下組織均勾，無氣孔缺陷。將連鑄板還放 入輥底式加熱爐加熱到1180~1230Γ，在熱連乳機組上乳制到所需厚度后卷取。然后進行 連續(xù)的酸洗退火，退火溫度1100~1130 °C，保證碳化物充分固溶。然后進行形變硬化乳制， 壓下率40~65%。
[0059]利用磁性測試儀檢測了不同材料中導磁馬氏體相的含量。力學性能均取自冷乳 板，采用JIS 13B標準加工和檢測。本發(fā)明鋼以及對比鋼種力學性能檢測見過參見表2。
[0060]由圖2可知，本發(fā)明實施例3在凝固開始至凝固終了過程中完全無鐵素體相生成， 其凝固模式為液相直接轉變?yōu)閵W氏體相；由圖3、圖4、圖5可知，對比例1、對比例2和對比例3 均為鐵素體相+奧氏體相析出模式，即先析出部分鐵素體相，這些鐵素體相在溫度降低過程 中可以逐步轉化為奧氏體相，但是并不能完全消除，部分鐵素體相會保留至室溫。
[0061 ]由表2可知，在實現硬度達到HV 425~497時，本發(fā)明實施例均保持磁性相含量為 〇，即保持完全無磁的特性。對比例1硬度達到HV 413和441時，磁性相含量達到22.5 %和 29.9%，材料明顯變?yōu)閷Т挪牧?，而且隨著其硬度的增加，磁性相比例也增加，無法滿足無 磁的用途。對比例2硬度達到HV 422，435和455時，其磁性相含量分別達到0.9%，1.6%和 2.0%，也變?yōu)閷Т挪牧希瑹o法滿足完全無磁的應用要求。對比例3在硬度達到HV 428和447 時，其磁性相含量仍維持0，但是對比例3中鋼種鎳含量達到4.5 %，為含鎳無磁鋼成分體系 且鎳含量較高，而本發(fā)明中實施例均不含鎳，為完全無鎳的新成分體系，具有成本低同時性 能優(yōu)異的材料。
[0062]由表1-2可見，本發(fā)明鋼材料的硬度達到HV 425~497度，屈服強度1100~ 1350MPa，延伸率2 5%，具有高硬度且完全無磁的特點；同時利用C、N、Mn能夠降低Md3Q/5〇溫 度，將材料的Md3Q/5()溫度降低到-100 °C以下。材料經過形變硬化加工，具有高強度和高硬度， 可以滿足紡織、電子行業(yè)等對材料力學性能的需要。同時由于奧氏體相的穩(wěn)定性提高，材料 的硬化主要通過加工硬化產生，即通過位錯和孿晶的產生和堆積產生，而不產生磁性的馬 氏體相，確保硬態(tài)材料的無磁特性。同時本發(fā)明鋼材料中無貴重鎳元素，成本較低，可以大 量應用于紡織、電子儀器、設備等要求高硬度、低成本且必須無磁的領域。
[0063]
[0065]
【主權項】
1. 一種高硬度無磁無鎳不銹鋼，其化學成分重量百分比為:c:0.15~0.20%，Si :0.2~ 0.8%，Mn:17.0~19.0%，Cr:13.5~14.5%，N:0.25~0.30%，Cu :0.5~0.8%，B:0.0015~ 0.0040%，其余為Fe及不可避免的雜質;且上述元素同時需滿足如下關系： C+N>0.43%； 1.00 < (Cr+Mo+1.5Si)/(30N+30C+0.25Cu+0.5Mn)<1.20； 580-520C-2Si-16Mn-23Ni-300N-26Cu-10Mo <-100°C。2. 根據權利要求1所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼，其特征在于，所述高硬度無磁無鎳不 銹鋼的化學成分中還包含:V <0.1%、Nb <0.1%中的一種或兩種，以重量百分比計。3. 根據權利要求1或2所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼，其特征在于，所述高硬度無磁無 鎳不銹鋼的化學成分還需滿足如下關系：[0.021 (Cr+0.9Mn)-0.204]/N2 1.50。4. 根據權利要求1-3任一項所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼，其特征在于，所述高硬度無 磁無鎳不銹鋼在凝固開始至凝固終了過程中、以及室溫下均為全奧氏體組織。5. 根據權利要求1-4任一項所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼，其特征在于，所述高硬度無 磁無鎳不銹鋼的硬度達到HV 425~497,屈服強度為1100~1350MPa，磁性相含量為0%。6. 根據權利要求1-5任一項所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼的制造方法，其包括以下步 驟： 1) 按權利要求1-3任一項所述化學成分冶煉，鑄造成鑄坯，鑄造時過熱度< 35°C ;然后 鍛造或熱乳，加熱溫度為1180~1230 °C ;再進行退火+酸洗； 2) 將步驟1)得到的鋼板進行冷乳+冷乳后退火+酸洗，其中，退火溫度為1100~1130°C ; 然后，調質乳制，控制壓下率為40~65%。7. 根據權利要求6所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼的制造方法，其特征在于，所述高硬度 無磁無鎳不銹鋼在凝固開始至凝固終了過程中、以及室溫下均為全奧氏體組織。8. 根據權利要求6或7所述的高硬度無磁無鎳不銹鋼的制造方法，其特征在于，所述高 硬度無磁無鎳不銹鋼的硬度達到HV 425~497,屈服強度為1100~1350MPa，磁性相含量為 0%〇
【文檔編號】C22C38/26GK105839022SQ201610196107
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】張偉, 張鑫, 杜偉, 吳狄峰
【申請人】寶鋼不銹鋼有限公司