一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢及其制备方法

技术特征：
1.一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢，其特征在于，该不锈钢的组成如下：按质量百分比计，co＝2.0～4.0％，ni＝7.0～9.0％，cr＝11.0～15.0％，ti＝0.3～2.0％，mo＝3.0～6.0％，mn＝0.08～1.0％，si＝0.08～0.3％，c≤0.02％，p≤0.003％，s≤0.003％，余量为fe；该超低碳高性能马氏体时效不锈钢制备方法包括下述步骤：(1)合金元素配比(2)真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极；(3)真空自耗重熔；(4)高温均火处理；(5)锻造或热轧开坯；(6)热处理。2.一种如权利要求1所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)合金元素配比；(2)真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极；(3)真空自耗重熔；(4)高温均火处理；(5)锻造或热轧开坯；(6)热处理。3.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述合金元素配比，按照不锈钢中各元素的质量百分比，选取金属铬、金属镍、金属锰、金属钼、金属钴、金属钛、铁硅，其余为纯铁以及不可避免杂质。4.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述采用真空感应熔炼炉进行真空冶炼电极，全程采用高真空冶炼，真空度达到0.1pa以下；纯铁、金属镍、金属钼、金属钴随炉加入，金属铬、金属钛从高位料仓加入，工业硅、金属锰从合金料仓加入。随炉加入料熔清后，加入高位料仓金属，完全融化后，进行脱氧合金化，最后加入合金料仓金属，熔炼期，精炼温度达到1550～1650℃，精炼时间不少于60分钟，搅拌时间不少于10分钟；炉前取样分析冶炼成分，然后进行成分调整；调整至目标成分后，温度在1530℃～1550℃进行浇注，冒口采取普通保温。5.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述真空自耗重熔，熔速为100～260kg/h，重熔过程中真空度保持在10-2
pa及以下。6.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述高温均火处理，在空气、真空或保护气氛中加热，加热方式为随炉加热，升温速率为100～180℃/h，在600～900℃保温4～8h，随后升温至1100～1300℃保温20～50h，随炉冷却、空冷或油冷至室温。7.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述锻造或轧制可以铸造或轧制成尺寸为方锭或者圆锭；所述锻造或热轧开坯的工艺条件为：铸坯加热到1100～1300℃，保温10～24h后出炉轧制；锻造或热轧开始温度≥1100℃，终锻或终轧温度≥950℃，板材热轧总下量不小于50％，锻造坯锭锻造比不小于6，锻造或轧制变形后，空冷或水冷至室温。8.根据权利要求2所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述热处理的工艺包括：两次高温淬火处理，深冷处理和双极时效处理。9.根据权利要求8所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，第
一次高温淬火温度再900～1100℃保温，保温时间在10～60min后0℃冰水混合物中淬火冷却；第二次高温淬火在1050～1200℃进行保温，保温时间为60～120min后0℃冰水混合物中淬火冷却。10.根据权利要求8所述的超低碳高性能马氏体时效不锈钢的制备方法，其特征在于，采用液氮深冷处理4～10h，深冷处理后恢复至室温；双极时效处理，第一次时效处理的温度为在450～600℃，时效时间为0.5-500h，空冷或淬火至室温，第二次时效处理的温度在650-900℃，1-60min空冷或淬火至室温。

技术总结
本发明公开一种超低碳高性能马氏体时效不锈钢及其制备方法，该不锈钢的组成如下：按质量百分比计％，Co＝2.0～4.0，Ni＝7.0～9.0，Cr＝11.0～15.0，Ti＝0.3～2.0，Mo＝3.0～6.0，Mn＝0.08～1.0，Si＝0.08～0.3，C≤0.02，P≤0.003，S≤0.003，余量为Fe。本发明的不锈钢在C≤0.02％，Co不大于4％情况下，抗拉强度超过2.0GPa，延伸率15％以上，点蚀电位高达0.20V


技术研发人员：张中武 李俊澎
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2022.04.07
技术公布日：2022/5/20