一种平均晶粒尺寸小于100nm的304奥氏体不锈钢的制备方法

摘要

本发明的目的是针对于现有技术中304奥氏体不锈钢晶粒粗大导致屈服强度过低的问题，提供了一种晶粒尺寸小于100nm的304奥氏体不锈钢的制备方法，属于不锈钢制造领域。该方法通过将304奥氏体不锈钢热轧至4～5mm厚的板材，其显微组织为奥氏体，晶粒尺寸为18～20μm，且组织较为均匀；再通过三阶段冷轧‑退火工艺处理，制备了晶粒尺寸小于100nm的304奥氏体不锈钢。对实验钢进行力学性能实验，最终得到该不锈钢的屈服强度为1100～1200MPa，相对于原来的屈服强度提高了近5倍，抗拉强度为1250～1350MPa。本发明的方法易实现工业化生产。

主权项

一种平均晶粒尺寸小于100nm的304奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)热轧将304奥氏体不锈钢钢锭锻造成厚度为50mm的坯料，将坯料随炉加热至1200℃并保温3h，随后热轧成4～5mm厚的热轧板；(2)对热轧板进行三阶段冷轧‑退火处理第一阶段，在室温下对热轧板进行第一阶段冷轧，冷轧后进行第一次退火处理，将加热炉的炉温升至800～900℃后将轧制的板材放入保温5～20min，随后空冷至室温；第二阶段，在室温下对经过第一次退火处理的板材进行第二阶段冷轧，随后进行第二次退火处理，将加热炉的炉温升至700～800℃后将轧制的板材放入保温5～20min，随后空冷至室温；第三阶段，在室温下对经过第二次退火处理的板材进行第三阶段冷轧，冷轧后对板材进行第三次退火处理，将加热炉的炉温升至500～650℃后将轧制的板材放入并保温15～30min，之后空冷至室温；其中，所述的304奥氏体不锈钢的化学成分的质量百分含量为：C 0.02～0.08，Mn<2.00，Si 0.20～0.70，S<0.01，P<0.05，Ni 8.0～11.0，Cr 17.0～20.0，W<0.05，V 0.05～0.08，Mo<0.15，Al<0.02，Ti<0.02，Cu 0.10～0.15，Nb<0.05，Co<0.15，其余为Fe；步骤(1)中所述的热轧方法为：开轧温度和终轧温度分别为1150～1200℃和1050～1100℃，热轧结束后以25～35℃/s的冷却速率水冷至90～150℃，再空冷至室温；步骤(2)中所述的第一阶段冷轧的压下量为25～35％；步骤(2)中所述的第二阶段冷轧的压下量为25～35％；步骤(2)中所述的第三阶段冷轧的压下量为65～75％。