一种含Nb的微/纳结构超高强塑性不锈钢的制备方法

摘要

本发明属于超高强塑性合金钢生产领域，涉及一种含Nb的微米/纳米复合结构超高强塑性不锈钢的制备方法。首先按成分配比备料，在316L奥氏体不锈钢成分的基础上，增加0.05-0.15%的Nb元素，然后进行真空感应炉熔炼，铸坯锻造，锻件热轧，固溶处理，对固溶处理后的钢板进行冷变形，变形量为40%、60%、80%、和90%冷轧变形，单道次压下量控制在3-10%范围，制备不同冷变形的钢板；将冷变形钢板进行退火处理，加热速率控制在50-200℃/s范围，加热温度在750-950℃范围，保温时间在5-100s范围，以50-400℃/s范围的冷却速率冷却至室温，获得具有微纳米尺度的超细奥氏体组织。材料的强韧性得到同步提高。最终产品的屈服强度可达750-800MPa，抗拉强度达1100-1200MPa，延伸率为35-45%。

主权项

一种含Nb的微/纳结构超高强塑性不锈钢的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：（1）其化学成分质量百分比如下：C 0.015‑0.018%；Si 0.3‑0.6%；Mn 1.2‑1.5%；Cr 17.3‑17.7%；Mo 2.3‑2.7%；Ni 11.8‑12.2%；N 0.07‑0.10%；Nb 0.05‑0.15%.按相应的配比通过真空炉熔炼获得试样钢锭；（2）将冶炼好的铸坯，切去冒口，锻成所需的坯料，锻造方案为：铸坯加热到1230‑1260℃，保温1.5‑2.5小时后出炉即锻，终锻温度不低于1100℃，锻成20mm厚×150mm宽的钢锭；（3）对坯料进行均热处理，控制坯料在1150～1250℃温度范围内，保温120～240min，使钢中的微合金元素充分回溶；（4）对出炉后的板坯进行去鳞处理，去除板坯在加热过程中所产生的氧化铁皮；（5）将经步骤（4）所得的20mm厚×150mm宽的坯料进行热轧，热轧温度设定为1130‑1160℃，保温1.5‑2.5h,经过3道次轧制，然后冷却，最后热轧成品厚度为3.5‑4.0mm；（6）将经步骤（5）处理后的热轧成品进行固溶处理，处理方案为：将热轧成品加热到1100‑1150℃，保温5‑15min,而后强制水冷；（7）对固溶处理后的钢板进行冷变形，变形量为40%、60%、80%、和90%冷轧变形，单道次压下量控制在 3‑10%范围，制备不同冷变形的钢板；（8）将经步骤（7）处理后的冷变形钢板进行退火处理，处理方案为：加热速率控制在50‑200℃/s范围，加热温度在 750‑950℃范围，保温时间在 5‑100s范围，以50‑400℃/s范围的冷却速率冷却至室温；即得到微米/纳米尺度的超细晶粒奥氏体组织的超高强塑性不锈钢，其屈服强度达750‑800MPa，抗拉强度达 1100‑1200MPa，延伸率为35‑45%。