一种201超硬精密不锈钢的制备方法、不锈钢及应用与流程

1.本发明属于精密不锈钢制造技术领域，尤其涉及一种201超硬精密不锈钢的制备方法、不锈钢及应用。


背景技术：

2.由于200系不锈钢与300系列不锈钢在成分上存在显著差别，特别是在cr和ni等元素含量方面明显低于300系列不锈钢，因此200系不锈钢只在装饰管、工业管、一些浅拉伸产品等较低端应用场合取代300系列不锈钢。对于高端应用场合，尤其是窗帘卷簧、电脑升降簧、遛狗器、烟盒推进器等行业对强度和寿命要求高，以烟盒推进器为例，要求精密不锈钢具有的性能有：抗拉强度不低于2000mpa、硬度必须在580hv以上，同时使用寿命必须达到3000次以上，三者缺一不可。以上任何一个条件，只有580hv以上301超硬精密不锈钢满足使用要求，国内外现有201不锈钢或者工艺都无法实现。但301超硬精密不锈钢原材料价格相对昂贵且处于不断上涨的态势，下游用户急切需要降低采购成本，国内多家企业曾尝试用201不锈钢或者其它钢种来取代301超硬精密不锈钢，但均宣告失败。
3.因此，如何研发一种能够兼顾高强度、高使用寿命同时能够大大降低原材料成本的超硬精密不锈钢，使其在高端应用场合部分或者全部替代301超硬精密不锈钢，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中以301不锈钢以外的其他钢种为坯料制造硬度在580hv以上的精密不锈钢的技术仍不成熟，无法同时赋予其具有与301超硬精密不锈钢效果相近的硬度、抗拉强度和使用寿命等问题，本发明的目的在于提供一种201超硬精密不锈钢的制备方法、不锈钢及应用，通过对钢带坯料成分的选择、制备工艺的改进优化，获得同时具有与301超硬精密不锈钢效果相近的硬度、抗拉强度和使用寿命的201超硬精密不锈钢，可以在高端应用场合部分或者全部替代301超硬精密不锈钢，大大降低高端应用场合对301超硬精密不锈钢的依赖，降低下游用户采购成本。
6.2.技术方案
7.为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
8.一种201超硬精密不锈钢的制备方法，其特点是该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
9.钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
10.半成品开坯轧制的总压下率为48-68％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬
间跳动；
11.成品轧制的总压下率为60-67％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤24％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
12.去应力工艺的设定炉温为360-400℃，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为20-50℃。
13.本发明的另一个目的在于提供一种201超硬精密不锈钢在烟盒推进器、窗帘卷簧、电脑升降簧、遛狗器中的应用。
14.本发明的另一个目的在于提供一种应用于制造烟盒推进器、窗帘卷簧、电脑升降簧、遛狗器中部件的201超硬精密不锈钢，其特点是该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
15.所述钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
16.所述半成品开坯轧制的总压下率为55-65％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；所述钢带坯料的厚度为0.78mm-1.0mm，得到的半成品钢带厚度为0.35mm；
17.所述成品轧制的总压下率为64-66％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤20％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；得到的成品钢带厚度为0.12mm；
18.所述去应力工艺的设定炉温为380℃上下，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为38-42℃。
19.在本发明一个具体的实施例中，所述半成品开坯轧制的总压下率为56％-60％，所述钢带坯料的厚度为0.85mm；所述半成品开坯轧制后得到的半成品钢带厚度为0.35mm；所述成品轧制后得到的成品钢带厚度为0.12mm。
20.在本发明一个具体的实施例中，所述钢带坯料，按质量百分比计，c(碳)含量介于0.089-0.125之间，c(碳)含量过高则材料偏脆，过低则强度不够。
21.在本发明一个具体的实施例中，所述钢带坯料，按质量百分比计，cu(铜)含量介于0.70-1.10之间，铜含量过高则材料偏软，过低容易偏脆。
22.在本发明一个具体的实施例中，所述所述钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，按质量百分比计，包括如下成分：c：0.089，ni：1.261，cr：14.951，mn：8.878，cu：0.810，si：0.413，p：0.049，s：0.0018，余量为fe；钢带坯料的抗拉强度960mpa,屈服强度463mpa，硬度248hv,延伸率49％。
23.在本发明一个具体的实施例中，所述钢带坯料为201j1材质，按质量百分比计，包括如下成分：c：0.104，ni：1.21，cr：13.92，mn：10.07，cu：0.81，si：0.41，p：0.036，s：0.003，余量为fe。
24.在本发明一个具体的实施例中，所述钢带坯料为201j1材质，按质量百分比计，包括如下成分：c：0.098，ni：1.18，cr：14.94，mn：9.11，cu：0.81，si：0.31，p：0.048，s：0.001，余量为fe；钢带坯料的抗拉强度900mpa,屈服强度405mpa，硬度248hv,延伸率50％。
25.在本发明一个具体的实施例中，所述成品轧制的总压下率为64-66％时，采用＞7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，获取硬度和强度高于7道次轧制获得的成品钢带；在总压下率不变的情况下，通过增加轧制道次，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度。
26.本发明的另一个目的在于提供一种具有高使用寿命的201超硬精密不锈钢，其特点是该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
27.所述钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
28.所述半成品开坯轧制的总压下率为55-65％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；
29.所述成品轧制的总压下率为60-63％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤24％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
30.所述去应力工艺设定380＜炉温≤400℃，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为为38-42℃。
31.本发明的另一个目的在于提供一种具有高强度的201超硬精密不锈钢，其特点是该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
32.所述钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
33.所述半成品开坯轧制的总压下率为55-68％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；
34.所述成品轧制的总压下率为67％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤24％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
35.所述去应力工艺的设定炉温为380℃，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为38-42℃。
36.3.有益效果
37.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对钢带坯料成分的精确选择，
为产品最终性能提供实际保障；通过合理选择半成品开坯压下率，并且严格控制半成品开坯轧制速度，实现了成品抗拉强度、韧性、硬度、使用寿命和折弯效果的显著提升，并且确保了材料性能的稳定；成品轧制时充分考虑201材料冷加工对温度的敏感性，采用第一道次不宜大压下的思路和具体压下工艺，优化后的成品轧制工艺确保了成品抗拉强度、韧性、硬度、使用寿命和折弯效果在半成品开坯轧制工艺基础上再次得到显著提升；去应力退火工艺通过大量的实践证明了冷却方式的不同，对超硬材料性能造成的相关影响，做到了根据客户使用特点，有针对性的定制相关产品，并有助于解决实际生产过程中出现的质量问题。本发明提供的201超硬精密不锈钢取代了301超硬材料部分或全部应用领域，如烟盒推进器全部系列、电脑升降簧部分厚度规格、部分涡卷簧应用领域、遛狗器系列等，极大的降低了材料使用成本，为企业和行业带来了巨大的经济效益。
具体实施方式
38.为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
39.实施例1
40.本实施例提供一种201超硬精密不锈钢的制备方法及由该方法制备的201超硬精密不锈钢，该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
41.钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
42.优选的，钢带坯料还可以选择如下成分：c：0.089-0.125，ni：1.0-3.0，cr：13-15，mn：8.0-11.5，cu：0.70-1.10，si：≤0.75，p：≤0.048，s：≤0.001，余量为fe；
43.半成品开坯轧制的总压下率为48-68％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；
44.成品轧制的总压下率为60-67％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤24％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
45.去应力工艺的设定炉温为360-400℃，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为20-50℃。
46.实施例2
47.本实施例提供一种201超硬精密不锈钢的制备方法及由该方法制备的201超硬精密不锈钢，该201超硬精密不锈钢应用制造烟盒推进器、窗帘卷簧、电脑升降簧、遛狗器的部件，该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
48.钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥
300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
49.半成品开坯轧制的总压下率为55-65％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；
50.成品轧制的总压下率为64-66％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤20％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
51.去应力工艺的设定炉温为380℃上下，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为38-42℃。
52.更优选的，钢带坯料，按质量百分比计，c(碳)含量介于0.089-0.125之间，c(碳)含量过高则材料偏脆，过低则强度不够。
53.进一步优选的，钢带坯料，按质量百分比计，cu(铜)含量介于0.70-1.10之间，铜含量过高则材料偏软，过低容易偏脆。
54.基于上述限定，提供两种钢带坯料的具体成分，成分一：钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，按质量百分比计，包括如下成分：c：0.089，ni：1.261，cr：14.951，mn：8.878，cu：0.810，si：0.413，p：0.049，s：0.0018，余量为fe；钢带坯料的抗拉强度960mpa,屈服强度463mpa，硬度248hv,延伸率49％。
55.成分二：钢带坯料为201j1材质，按质量百分比计，包括如下成分：c：0.104，ni：1.21，cr：13.92，mn：10.07，cu：0.81，si：0.41，p：0.036，s：0.003，余量为fe。
56.成分三：钢带坯料为201j1材质，按质量百分比计，包括如下成分：c：0.098，ni：1.18，cr：14.94，mn：9.11，cu：0.81，si：0.31，p：0.048，s：0.001，余量为fe；钢带坯料的抗拉强度900mpa,屈服强度405mpa，硬度248hv,延伸率50％。
57.由本实施例2提供的制备工艺并采用成分二获得的201超硬精密不锈钢的性能为：0.12mm成品硬度(hv)：590；0.12mm成品抗拉强度(mpa)：2124.68；手感折弯测试：180度折弯不断裂；寿命测试(次)：4300次断裂。
58.对比试验1
59.钢带坯料成分的选择，在现有技术公开的201不锈钢j系列产品中选择，j系列拥有j1、j2、j3、j4、j5五种类型，其成分下表所示。
60.材质c％ni％cr％mn％cu％si％p％s％n％mo％j1
(成分
二)0.1041.2113.9210.070.810.410.0360.003无无j20.1281.3713.299.570.330.490.0450.0010.155无j30.1271.314.59.050.590.410.0390.0020.1770.02j40.061.2714.869.331.570.390.0360.002无无j50.1351.45113.26910.7270.070.5840.0430.0020.1490.032
61.通过上表可以看出，201不锈钢j系列产品的ni(镍)、cr(铬)、mn(锰)等成分并没有特别大的差异，j1、j2、j3、j4、j5五种类型产品已知的适用行业如下：
62.j4：是j系列里较高端的品种，适合深拉制品小角度类型，深拉伸和要求盐雾试验的产品大多数会选择它，例如水槽、厨具、卫浴产品、水壶、保温杯、门铰、煲等。
63.j1：含c(碳)量稍高于j4且cu(铜)含量低于j4，其加工性能不及j4，适合做普通浅拉伸、深拉制品大角度类型，例如装饰板、卫浴产品、水槽、制品管等。
64.j3:适合做装饰管，在装饰板方面简易加工可以，稍加难度则不成。剪板折弯容易断裂，断裂之后有内缝。做水槽料时满足90
°
折弯需求，但＞90
°
折弯易断。
65.j2、j5：产品很硬，一个轧程的压缩比不能超过60％。适合做平板，做装饰管时折弯容易爆裂。
66.根据以上201不锈钢j系列产品成分和使用特点分析，考虑到超硬材料必须兼顾强度和寿命，对比试验1选择j1、j3、j4的成分在实施例1提供的工艺条件下，采用成品轧制总压下率64-66％，制备201精密不锈钢产品，其试验数据如下表所示：
67.材质原材厚度半成品厚度成品厚度成品抗拉强度成品硬度折弯断裂寿命j10.85mm0.35mm0.12mm20875904200j30.85mm0.35mm0.12mm21506001700j40.85mm0.35mm0.12mm17505505400
68.从上表可以看出，在实施例1提供的相同工艺条件下，只有j1材料能够兼顾超硬材料的抗拉强度、硬度和使用寿命的要求。但为确保超硬材料的性能稳定，使用201j1钢带坯料时，钢带坯料中c(碳)含量控制在0.089-0.125之间，cu(铜)含量控制在0.70-1.10之间为妥，碳含量过高则材料偏脆，过低则强度不够，铜含量过高则材料偏软，过低容易偏脆。
69.对比试验2
70.半成品开坯轧制工艺的确定，采用201j1钢带坯料进行半成品开坯轧制工艺的测试，，在钢种成分、钢带坯料厚度、成品轧制工艺和去应力工艺等不变的情况下，仅半成品开坯轧制工艺不同进行对比试验，其中，钢带坯料选择满足201j1成分范围的成分二，半成品钢带厚度为0.35mm，成品钢带厚度为0.12mm；方案一：压下率为＜55％，具体选用总压下率为48％。方案二：压下率为55％-65％，具体选用总压下率为58％。方案三：压下率为＞65％，具体选用总压下率为68％。得到测试数据如下。
[0071][0072][0073]
通过上表测试结果对比分析，半成品开坯轧制压下率的合理选择对成品性能的影响非常大，在兼顾高强度和高使用寿命方面，方案二的半成品开坯轧制工艺优于方案一、方案三。
[0074]
方案一、方案二、方案三测试数据分析：
[0075]
方案一半成品开坯的总压下率精确控制在55％-65％之间。如果半成品厚度为0.35mm，则选用原料厚度在0.78mm-1.0mm之间最好。优选总压下率56％-60％时，考虑
0.85mm左右的原料最好。在轧制变形量小于30％时，金属内部只是表层滑移，即内部的表层晶体遭到破坏产生滑移。开坯变形量如果小于55％，则开坯轧制时金属内部晶体滑移不均匀，从而导致退火再结晶时内部晶粒结构不均匀，晶粒度等级将会偏低在5级以下，严重影响成品使用寿命和抗拉强度。开坯轧制变形量如果大于65％以上，内部晶体虽然破坏充分，但是容易产生变形织构，中间退火再结晶时难以消除织构影响，导致产品成形出现异常和使用寿命偏低。
[0076]
另外，半成品开坯轧制还需要对轧制速度进行适当的控制，开坯前两道次不超过60米/分钟，剩余道次不超过100米/分钟，以确保成品厚度精度。速度过快容易造成带钢在长度和宽度方向热量不均，钢带和相关设备热胀冷缩不均匀，容易引发厚度跳动较大，同时加减速一定要平稳，避免急加减速引发厚度瞬间跳动。
[0077]
对比试验3
[0078]
成品轧制总压下率选择，在钢带坯料成分与厚度、半成品开坯轧制、去应力工艺、成品钢带厚度均相同，仅成品轧制工艺不同进行对比试验，其中半成品钢带厚度为0.35mm，成品钢带目标厚度0.12mm，得到测试数据如下表所示。
[0079]
测试类别轧制总压下率60％轧制总压下率63％轧制总压下率65％轧制总压下率67％平均硬度(hv)550568590601抗拉强度(mpa)1870.301982.342124.682180.85手感折弯情况180度折弯不断裂180度折弯不断裂180度折弯不断裂180度折弯脆断寿命测试(次)5900次断裂4800次断裂4300次断裂2800次断裂
[0080]
通过上表可以看出，201材料由于ni(镍)含量明显偏低于301材料，其总压下率的变化对材料性能影响尤为明显。成品轧制总压下率每增加或者减少2％，强度和使用寿命影响非常明显：压下率超过65％，材料脆性会急剧增加，容易导致材料爆裂，寿命无法满足要求；压下率低于63％，则材料抗拉强度和弹力偏小，同样无法满足使用要求。因此，201j1超硬材料的成品轧制工艺需要采用65％左右的总压下率为好，优选控制范围而64-66％。
[0081]
对比试验4
[0082]
成品轧制中各道次压下率的选择，成品轧制总压下率为65％左右，半成品钢带由0.35mm轧制呈成品钢带0.120mm，共采用7个道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；同时工作油温控制在47-53℃之间，优选温度为50℃。轧制道次压下率分配如下表所示。
[0083]
厚度(mm)0.3500.280.230.1920.1630.1420.1280.120每道次压下率 20％17.85％16.52％15.10％12.88％9.86％6.25％
[0084]
带钢在常温状态开始轧制时，如果第一道次压下率过大，则带钢瞬间发热严重，带钢表面温度和轧辊升高虽然有利于轧制效率，但极其不利于硬度和强度提高，同时第一道次避免大压下，有利于测厚仪和agc厚度控制系统进一步纠正来料厚度误差。因此，第一道次压下率必须控制在20％以内，其它道次遵循依次递减即可；另外最后两道次压下率尽可能小，分别≤8％和≤6％，以确保获取良好的厚度精度和均匀的内部晶粒组织结构，否则将影响产品成型和使用寿命。在遵循以上原则的前提下，各道次实际压下率可以根据实际工作情况予以微调。
[0085]
方案四：成品轧制总压下率为65％左右时，第一道次27％压下。
[0086]
方案五：成品轧制总压下率为65％左右时，第一道次24％压下。
[0087]
方案六：成品轧制总压下率为65％左右时，第一道次20％压下；得到如下测试数据。
[0088]
测试类别方案四方案五方案六0.12mm成品硬度(hv)5645745900.12mm成品抗拉强度(mpa)1903.251995.372124.68手感折弯测试180度折弯不断裂180度折弯不断裂180度折弯不断裂寿命测试(次)4850次断裂4630次断裂4300次断裂
[0089]
对比试验5
[0090]
在总压下率不变的情况下，可以通过增加轧制道次，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度。
[0091]
方案七：成品轧制总压下率65％时，采用7个道次轧制。
[0092]
方案八：成品轧制总压下率65％时，采用8个道次轧制；得到如下测试数据。
[0093]
测试类别方案七方案八0.12mm成品硬度(hv)5905970.12mm成品抗拉强度(mpa)2124.682142.75手感折弯测试180度折弯不断裂180度折弯不断裂寿命测试(次)4300次断裂4200次断裂
[0094]
由上述数据可知，通过增加轧制道次可以提升硬度和强度，但使用寿命有降低。
[0095]
对比试验6
[0096]
去应力工艺的选择，在钢带坯料成分、半成品开坯轧制和成品轧制工艺均相同，仅去应力温度不同的情况下进行如下对比。
[0097]
选取对比试验4中成品轧制65％总压下率得到的0.120mm厚度同一钢卷，用三种不同炉温，相同冷却方式，方案九：炉温360℃。方案十：炉温380℃。方案十一：炉温400℃。以上试验条件仅限于炉温不同，速度和成品钢带出炉温度均相同。测试出相关数据如下。
[0098]
测试类别炉温360℃炉温380℃炉温400℃硬度(hv)597590565抗拉强度(mpa)2176.852124.681972.35手感折弯情况180度折弯断裂180度折弯不断裂180度折弯不断裂寿命测试(次)3200次断裂4300次断裂5100次断裂
[0099]
由上表数据可以看出，炉温380℃时，可以获得较为理想的201超硬精密不锈钢产品。
[0100]
选取对比试验4中成品轧制65％总压下率得到的0.120mm厚度同一钢卷，炉温选择380℃，出炉温度不同时，测试出相关数据如下：
[0101]
测试类别出炉温度50℃出炉温度40℃出炉温度20℃硬度(hv)575590598抗拉强度(mpa)2054.352124.682173.47手感折弯情况180度折弯不断裂180度折弯不断裂180度折弯断裂
寿命测试(次)4500次断裂4300次断裂3400次断裂
[0102]
注：在速度和炉温相同的情况下，出炉温度的高低即体现了冷却速度的快慢，出炉温度高则冷却速度慢，出炉温度低则冷却速度快。
[0103]
由上述数据可知，201超硬钢带经过轧制后，由于经过大压下和大张力加工，钢带内部会残存很大的应力，为了消除残余应力而进行的退火称为去应力退火。钢带加热到200℃以上温度即开始出现应力释放，但超过400℃则会出现晶间腐蚀。一旦出现晶间腐蚀，则带钢内部组织结构将会发生变化。201超硬钢带在塑性变形时外力所功的大部分用来使金属发生变形并转化为热能而消失，但是会残留1％-10％的能量则以各种应变能的方式储存于金属内，例如产生晶格畸变、点缺陷、位错等，因而使晶体内能上升，处于热力学上的不稳定状态，这种不稳定状态随时有自发向稳定状态转变的趋势。在室温状态下，由于原子扩散慢，客观上观察不到这种变化。但当去应力加热时，原子动能会迅速增加，这种潜在的趋势就会显现出来，也就是静态恢复过程，俗称去应力过程。静态回复(去应力退火)时，由于温度不高，晶体内只有间隙原子和空位的运动。大量空位将会移到晶界或者晶体表面，或者与间隙原子合并而同时消失。这种情况下，晶粒结构将会更均匀紧密，从而表现为抗拉强度和硬度的上升。但是去应力如果急冷或者冷却方式不对，就会产生新的应力。表现在晶体内部则为晶体内部的原子由于温度急剧下降而瞬间停止运动，从而导致晶粒结构相对不均匀。这样在折弯时易发生断裂和疲劳寿命明显缩短。由于镍含量等同比301材料明显偏低，201超硬材料在去应力时宜采用不同于传统301超硬材料的工艺。65％的压下率造成材料已经非常催(脆)，经过大量的现场试验数据摸索，通过以上各类数据分析，得出在380℃炉温，且带钢出炉后表面温度在40℃左右是201超硬材料去应力的最佳工艺，能够同时兼顾强度和使用寿命。
[0104]
通过上述对比测试可知，实施例2中确定的工艺方案可以获得兼顾高强度和高使用寿命要求的201超硬精密不锈钢产品，同时可以根据客户使用特点，有针对性的调整对应的参数，定制出特定强度和使用寿命的201超硬精密不锈钢产品，解决实际生产过程中出现的质量问题，如实施例3获得高使用寿命的201超硬精密不锈钢，实施例4获得具有高强度的201超硬精密不锈钢。
[0105]
实施例3
[0106]
一种具有高使用寿命的201超硬精密不锈钢，其特点是该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
[0107]
钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
[0108]
半成品开坯轧制的总压下率为55-65％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；
[0109]
成品轧制的总压下率为60-63％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤24％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次
变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
[0110]
去应力工艺设定380＜炉温≤400℃，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为为38-42℃。
[0111]
由本实施例3提供的制备工艺并采用成分二获得的201超硬精密不锈钢的性能为：0.12mm成品硬度(hv)：550-568；0.12mm成品抗拉强度(mpa)：1870-1980；手感折弯测试：180度折弯不断裂；寿命测试(次)：4800-5900次断裂。
[0112]
实施例4
[0113]
一种具有高强度的201超硬精密不锈钢，其特点是该201超硬精密不锈钢由钢带坯料经半成品开坯轧制、成品轧制和去应力工艺得到；
[0114]
钢带坯料为冶炼合格的201j1不锈钢，钢带坯料的抗拉强度≥700mpa,屈服强度≥300mpa，硬度≤260hv,延伸率≥40％，按质量百分比计，包括如下成分：c：≤0.150，ni：0.9-3.0，cr：12-16，mn：7.5-11.5，cu：0.7-1.5，si：≤0.8，p：≤0.05，s：≤0.008，余量为fe；
[0115]
半成品开坯轧制的总压下率为55-68％，半成品开坯轧制的前两个道次轧制速度≤60米/分钟，剩余道次轧制速度≤100米/分钟，半成品开坯轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动；
[0116]
成品轧制的总压下率为67％，采用不少于7道次轧制，前四道次轧制速度≤50米/分钟，余下道次轧制速度≤80米/分钟，成品轧制速度切换时避免加减速瞬间跳动，第一道次压下率≤24％，其他道次压下率依次递减，最后两道次压下率分别≤8％和≤6％，工作油温为47-53℃；另外，在成品轧制总压下率不变的情况下，通过增加道次轧制，如7个道次变更为8道次轧制，以进一步获取更高的硬度和强度；
[0117]
去应力工艺的设定炉温为380℃，速度为0.80tv值，tv值为厚度*速度，即0.1mm钢带以8米/分钟进行去应力生产，冷却方式为缓慢冷却，钢带出炉温度为38-42℃。
[0118]
由本实施例4提供的制备工艺并采用成分二获得的201超硬精密不锈钢的性能为：0.12mm成品硬度(hv)：590-601；0.12mm成品抗拉强度(mpa)：1900-2180；手感折弯测试：180度折弯不断裂；寿命测试(次)：2800-3500次断裂。
[0119]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。