CN111809122A - 一种模压不锈钢板及其热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模压不锈钢板,其化学成分组成以质量%计含有:C:0.32~0.40%、Si:小于等于2.0%、Mn:小于等于1.0%、Cr:12.0~15.0%、Ni:小于等于0.60%、N:小于等于0.12%、P:小于等于0.030%、S:小于等于0.005%、其余为Fe和不可避免的杂质元素;其中,C+N小于等于0.45%;PREN大于等于12.5,PREN=Cr+20N。本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板,这种钢板经过本命所述的模压不锈钢板的热处理方法,热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能性。

Description

一种模压不锈钢板及其热处理方法
技术领域
本发明涉及不锈钢制品及其制备技术领域,具体涉及一种模压不锈钢板及其热处理方法。
背景技术
很多工业产品的生产过程中需要使用耐磨钢板,比如木板表面的压花生产是一个加热模压的过程,那么模压的关键部件即为模压钢板,这些模压钢板在生产过程中会反复使用,直至钢板损坏。钢板损坏的形式包括磨损、刮伤、变形、脆性开裂和生锈。
模压钢板最常用的材料是不锈钢12Cr13,它经过热处理后的硬度可以达到HRC40,抗拉强度达到1250MPa,延伸率可达到10%以上,是比较成熟的低压模压钢板材料。但是,由于12Cr13的极限强度不高,对于更高强度的模压工况难以适应。如果模压钢板的硬度和强度更高,又能有较高的延伸率和良好的耐蚀性,那么可以模压的材料将更多、更密、更硬,模压板使用寿命也更持久,因此,开发这种高压模压钢板是生产高质量模压材料所必须的。
基于上述情况,本发明提出了一种模压不锈钢板及其热处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模压不锈钢板及其热处理方法。本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板(所述模压不锈钢板),这种钢板经过本发明所述的模压不锈钢板的热处理方法,热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能。
为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:
一种模压不锈钢板,其化学成分组成以质量%计含有:
C:0.32~0.40%、
Si:小于等于2.0%、
Mn:小于等于1.0%、
Cr:12.0~15.0%、
Ni:小于等于0.60%、
N:小于等于0.12%、
P:小于等于0.030%、
S:小于等于0.005%、
其余为Fe和不可避免的杂质元素;
其中,C+N小于等于0.45%;
PREN大于等于12.5,PREN=Cr+20N。
在本发明中,PREN是点蚀指数,用来表征不锈钢的耐点蚀性能,数值越高代表耐点蚀性能越好;为保证发明的模压不锈钢板的防锈性比12Cr13更优,限定PREN大于等于12.5。
在本发明中,C是一种固溶强化元素,可以有效提高淬火后的强度。但过高的碳含量会和Cr元素形成碳化物分布在晶界,降低不锈钢的耐蚀性。同时碳也是强奥氏体稳定元素,过高的碳含量会扩大奥氏体区,使马氏体转变开始和终了温度下降。因此,C含量被定义为0.32~0.40质量%。
在本发明中,Si是一种强脱氧元素,也是强铁素体形成元素,Si对提高材料抗氧化性有一定的作用,过高的Si会使材料脆性增加,Si含量被定义为小于等于2.0质量%。
在本发明中,Mn是弱奥氏体形成和强烈稳定奥氏体元素,能提高固溶强度。但过量的Mn会降低马氏体转变温度。因此,Mn含量被定义为小于1.0质量%。
在本发明中,Cr是强烈形成铁素体的元素,缩小奥氏体相区,通过与空气中的氧形成一层致密的铬氧化物提高不锈钢的耐蚀性。但过量的Cr会造成凝固过程中铁素体含量过多,降低强度。Cr被定义为12.0~15.0质量%。
在本发明中,Ni是奥氏体形成元素,有效地提高韧性。但由于镍比较昂贵且强烈地形成并稳定奥氏体,Ni含量高会使马氏体不锈钢退火后硬度过高而不易加工。Ni被定义为小于等于0.30质量%。
在本发明中,N是强奥氏体形成元素,可以提高固溶态奥氏体不锈钢的硬度和耐蚀性,但过量的N含量可能会引起铸造过程中氮气析出。因此N含量控制为小于0.12质量%。
在本发明中,P和S均为不可避免的杂质元素,但对性能有不利的影响,应分别小于0.03质量%和0.005质量%。其余为Fe。
在本发明中,C和N都是强奥氏体稳定元素,过高的含量会扩大奥氏体区,使马氏体转变开始和终了温度下降。C+N小于等于0.45质量%。
本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板(所述模压不锈钢板),这种钢板经过热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能。
本发明所述模压不锈钢板引入了适量的N元素,不但可以提高热处理硬度和抗拉强度,而且还可以提高PREN值。而且,本发明添加的适量Cr元素(通过增加铬)也可提升PREN值,适当比例的Cr和N元素,在本发明的化学组分组成中,相互配合,起到良好的协同作用,可大大提升PREN值,在通过增加铬提升PREN值的及基础上,加入适量的氮(与N元素起到良好的协同作用)还可以进一步提升PREN值2.4,与12Cr13相比可以显著提高防锈性。
本发明还提供一种模压不锈钢板的热处理方法,包括下列步骤:
1)选用满足权利要求1所述模压不锈钢板化学成分组成的不锈钢板坯(简称:板坯);
2)对所述不锈钢板坯进行表面带温修磨;
3)表面带温修磨结束后,将板坯进行加热,升温速率为小于等于10℃/min,到达目标温度1220~1250℃后,保温;保温时间由板坯厚度决定,根据0.2~0.4min/mm计算;
4)然后将板坯热轧至3~12mm,得到热轧卷;
5)然后经所述热轧卷经退火热处理,退火热处理的加热温度为800~900℃;
6)然后进行酸洗,得到白皮卷;
冷轧产品冷轧前需要酸洗变成白皮卷。
7)然后将所述白皮卷进行冷轧,冷轧压下率大于30%。
8)冷轧完成后,加热至温度为1000~1080℃,保温时间20~60分钟,冷却至温度为30~90℃,随后马上升温至400~450℃,保温10~30分钟,空冷至室温,完成所述模压不锈钢板的热处理方法。
加热至温度为1000~1080℃,保温时间20~60分钟,可以使本发明材料的组织转变为均匀的奥氏体组织,以使在后续的冷却中均匀转变为马氏体组织。
冷却温度到30~90℃是马氏体转变起始点以下和终了点以上的温,可以使大部分高温奥氏体转变为马氏体,同时保留一部分残留奥氏体,进而使材料的韧性、延伸率得到提升。
随后马上升温至400~450℃,保温10~30分钟,可完成组织中的元素含量比例通过扩散再分配实现组织的稳定化,在随后的冷却过程中不发生大比例的转变,从而稳定材料的性能。
本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板(所述模压不锈钢板),这种钢板经过本命所述的模压不锈钢板的热处理方法,热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能。
本发明所述模压不锈钢板(设计成分体系内的钢)经过热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,与12Cr13相比,在延伸率相近的情况下硬度和抗拉强度大幅提升,可以用作高模压钢板材料。
本发明所述模压不锈钢板引入了适量的N元素,不但可以提高热处理硬度和抗拉强度,而且还可以提高PREN值。而且,本发明添加的适量Cr元素(通过增加铬)也可提升PREN值,适当比例的Cr和N元素,在本发明的化学组分组成中,相互配合,起到良好的协同作用,可大大提升PREN值,在通过增加铬提升PREN值的及基础上,加入适量的氮(与N元素起到良好的协同作用)还可以进一步提升PREN值2.4,与12Cr13相比可以显著提高防锈性。
优选的,步骤7)和步骤8)之间还包括:7-1)然后进行退火,退火温度为750~800℃。
该退火温度下进行的退火为冷轧中间退火,退火后材料软化,方便下一次冷轧,如果不再进行下一次冷轧也可以不进行冷轧后的退火。
优选的,步骤1)中,所述不锈钢板坯采用全废钢、或铁水加合金的方式冶炼满足满足权利要求1所述模压不锈钢板化学成分组成的要求的钢水,在精炼工位微合金化后,浇铸成板坯,板坯切断后,进入保温坑随炉冷却至350℃后,出炉,冷却时间不小于4小时,得到所述不锈钢板坯。
优选的,步骤2)中,所述表面带温修磨结束时的温度大于180℃。
为了更好地确保表面质量,采用带温修磨,且修磨结束的温度大于180℃。
优选的,步骤3)中,表面带温修磨结束后,将板坯在步进梁或者室式加热炉内进行加热。
优选的,步骤4)中,然后采用热连轧机或炉卷轧机将板坯热轧至3~12mm。
优选的,步骤6)中,所述酸洗工艺采用铁素体不锈钢的酸洗工艺。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板(所述模压不锈钢板),这种钢板经过本命所述的模压不锈钢板的热处理方法,热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能。
本发明所述模压不锈钢板(设计成分体系内的钢)经过热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,与12Cr13相比,在延伸率相近的情况下硬度和抗拉强度大幅提升,可以用作高模压钢板材料。
本发明所述模压不锈钢板引入了适量的N元素(直接影响PREN值),不但可以提高热处理硬度和抗拉强度,而且还可以提高PREN值。而且,本发明添加的适量Cr元素(通过增加铬)也可提升PREN值,适当比例的Cr和N元素,在本发明的化学组分组成中,相互配合,起到良好的协同作用,可大大提升PREN值,在通过增加铬提升PREN值的及基础上,加入适量的氮(与N元素起到良好的协同作用)还可以进一步提升PREN值2.4,与12Cr13相比可以显著提高防锈性。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。
一种模压不锈钢板,其化学成分组成以质量%计含有:
C:0.32~0.40%、
Si:小于等于2.0%、
Mn:小于等于1.0%、
Cr:12.0~15.0%、
Ni:小于等于0.60%、
N:小于等于0.12%、
P:小于等于0.030%、
S:小于等于0.005%、
其余为Fe和不可避免的杂质元素;
其中,C+N小于等于0.45%;
PREN大于等于12.5,PREN=Cr+20N。
在本发明中,PREN是点蚀指数,用来表征不锈钢的耐点蚀性能,数值越高代表耐点蚀性能越好;为保证发明的模压不锈钢板的防锈性比12Cr13更优,限定PREN大于等于12.5。
在本发明中,C是一种固溶强化元素,可以有效提高淬火后的强度。但过高的碳含量会和Cr元素形成碳化物分布在晶界,降低不锈钢的耐蚀性。同时碳也是强奥氏体稳定元素,过高的碳含量会扩大奥氏体区,使马氏体转变开始和终了温度下降。因此,C含量被定义为0.32~0.40质量%。
在本发明中,Si是一种强脱氧元素,也是强铁素体形成元素,Si对提高材料抗氧化性有一定的作用,过高的Si会使材料脆性增加,Si含量被定义为小于等于2.0质量%。
在本发明中,Mn是弱奥氏体形成和强烈稳定奥氏体元素,能提高固溶强度。但过量的Mn会降低马氏体转变温度。因此,Mn含量被定义为小于1.0质量%。
在本发明中,Cr是强烈形成铁素体的元素,缩小奥氏体相区,通过与空气中的氧形成一层致密的铬氧化物提高不锈钢的耐蚀性。但过量的Cr会造成凝固过程中铁素体含量过多,降低强度。Cr被定义为12.0~15.0质量%。
在本发明中,Ni是奥氏体形成元素,有效地提高韧性。但由于镍比较昂贵且强烈地形成并稳定奥氏体,Ni含量高会使马氏体不锈钢退火后硬度过高而不易加工。Ni被定义为小于等于0.30质量%。
在本发明中,N是强奥氏体形成元素,可以提高固溶态奥氏体不锈钢的硬度和耐蚀性,但过量的N含量可能会引起铸造过程中氮气析出。因此N含量控制为小于0.12质量%。
在本发明中,P和S均为不可避免的杂质元素,但对性能有不利的影响,应分别小于0.03质量%和0.005质量%。其余为Fe。
在本发明中,C和N都是强奥氏体稳定元素,过高的含量会扩大奥氏体区,使马氏体转变开始和终了温度下降。C+N小于等于0.45质量%。
本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板(所述模压不锈钢板),这种钢板经过热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能。
本发明所述模压不锈钢板引入了适量的N元素,不但可以提高热处理硬度和抗拉强度,而且还可以提高PREN值。而且,本发明添加的适量Cr元素(通过增加铬)也可提升PREN值,适当比例的Cr和N元素,在本发明的化学组分组成中,相互配合,起到良好的协同作用,可大大提升PREN值,在通过增加铬提升PREN值的及基础上,加入适量的氮(与N元素起到良好的协同作用)还可以进一步提升PREN值2.4,与12Cr13相比可以显著提高防锈性。
本发明还提供一种模压不锈钢板的热处理方法,包括下列步骤:
1)选用满足权利要求1所述模压不锈钢板化学成分组成的不锈钢板坯(简称:板坯);
2)对所述不锈钢板坯进行表面带温修磨;
3)表面带温修磨结束后,将板坯进行加热,升温速率为小于等于10℃/min,到达目标温度1220~1250℃后,保温;保温时间由板坯厚度决定,根据0.2~0.4min/mm计算;
4)然后将板坯热轧至3~12mm,得到热轧卷;
5)然后经所述热轧卷经退火热处理,退火热处理的加热温度为800~900℃;
6)然后进行酸洗,得到白皮卷;
冷轧产品冷轧前需要酸洗变成白皮卷。
7)然后将所述白皮卷进行冷轧,冷轧压下率大于30%。
8)冷轧完成后,加热至温度为1000~1080℃,保温时间20~60分钟,冷却至温度为30~90℃,随后马上升温至400~450℃,保温10~30分钟,空冷至室温,完成所述模压不锈钢板的热处理方法。
本发明通过精选化学成分组成,并优化各化学成分组成的含量,选择了满足本发明所述模压不锈钢板化学成分组成的一种适合高压模压用的钢板(所述模压不锈钢板),这种钢板经过本命所述的模压不锈钢板的热处理方法,热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,而且相比12Cr13具有更好的耐蚀性能。
本发明所述模压不锈钢板(设计成分体系内的钢)经过热处理后的硬度可以达到HRC48以上,抗拉强度达到1650MPa,延伸率可达到10%以上,与12Cr13相比,在延伸率相近的情况下硬度和抗拉强度大幅提升,可以用作高模压钢板材料。
本发明所述模压不锈钢板引入了适量的N元素,不但可以提高热处理硬度和抗拉强度,而且还可以提高PREN值。而且,本发明添加的适量Cr元素(通过增加铬)也可提升PREN值,适当比例的Cr和N元素,在本发明的化学组分组成中,相互配合,起到良好的协同作用,可大大提升PREN值,在通过增加铬提升PREN值的及基础上,加入适量的氮(与N元素起到良好的协同作用)还可以进一步提升PREN值2.4,与12Cr13相比可以显著提高防锈性。
优选的,步骤7)和步骤8)之间还包括:7-1)然后进行退火,退火温度为750~800℃。
该退火温度下进行的退火为冷轧中间退火,退火后材料软化,方便下一次冷轧,如果不再进行下一次冷轧也可以不进行冷轧后的退火。
优选的,步骤1)中,所述不锈钢板坯采用全废钢、或铁水加合金的方式冶炼满足满足权利要求1所述模压不锈钢板化学成分组成的要求的钢水,在精炼工位微合金化后,浇铸成板坯,板坯切断后,进入保温坑随炉冷却至350℃后,出炉,冷却时间不小于4小时,得到所述不锈钢板坯。
优选的,步骤2)中,所述表面带温修磨结束时的温度大于180℃。
为了更好地确保表面质量,采用带温修磨,且修磨结束的温度大于180℃。
优选的,步骤3)中,表面带温修磨结束后,将板坯在步进梁或者室式加热炉内进行加热。
优选的,步骤4)中,然后采用热连轧机或炉卷轧机将板坯热轧至3~12mm。
优选的,步骤6)中,所述酸洗工艺采用铁素体不锈钢的酸洗工艺。
实施例1-5:
将冶炼好的钢水浇铸成板坯后,进行表面带温修磨,去除板坯表面缺陷,修磨结束后的温度大于180℃。板坯的化学成分如表1所示。
表1实施例板坯的化学成分
实施例 C Si Mn S P Cr Ni N
1 0.32 1.9 0.9 0.005 0.03 12.2 0.11 0.12
2 0.40 1.1 0.5 0.002 0.02 14.1 0.29 0.07
3 0.37 0.4 0.4 0.001 0.02 15.0 0.19 0.06
4 0.34 0.6 0.3 0.003 0.02 13.3 0.22 0.04
5 0.39 0.5 0.7 0.002 0.02 14.2 0.17 0.08
修磨后的板坯经加热炉加热、热轧、黑皮卷罩式炉退火、酸洗、冷轧、退火、酸洗、板型改善和热处理。实施例的工艺参数如表2、表3和表4所示。热处理后的性能如表5所示。
实施例1
热轧后的厚度为3mm,罩式炉退火温度是850℃,冷轧压下率为50%,连续退火温度为780℃。冷轧退火后的热处理工艺为:加热温度1000℃,保温时间20分钟,终冷温度为30℃,回温温度400℃,保持时间为10分钟。热处理后的硬度为HRC48.3,抗拉强度为1640MPa,延伸率为11.3%,PREN值为14.6。
实施例2
热轧后的厚度为6mm,罩式炉退火温度是875℃,冷轧压下率为80%,连续退火温度为750℃。冷轧退火后的热处理工艺为:加热温度1025℃,保温时间60分钟,终冷温度为30℃,回温温度425℃,保持时间为20分钟。热处理后的硬度为HRC51.5,抗拉强度为1810MPa,延伸率为10.1%,PREN值为15.5。
实施例3
热轧后的厚度为10mm,罩式炉退火温度是875℃,未冷轧。热处理工艺为:加热温度1050℃,保温时间30分钟,终冷温度为90℃,回温温度400℃,保持时间为30分钟。热处理后的硬度为HRC52.5,抗拉强度为1875MPa,延伸率为12.2%,PREN值为16.2。
实施例4
热轧后的厚度为12mm,罩式炉退火温度是900℃,未冷轧。热处理工艺为:加热温度1080℃,保温时间30分钟,终冷温度为30℃,回温温度425℃,保持时间为20分钟。热处理后的硬度为HRC49.6,抗拉强度为1720MPa,延伸率为11.7%,PREN值为13.1。
实施例5
热轧后的厚度为5mm,罩式炉退火温度是800℃,冷轧压下率为60%,连续退火温度为800℃。冷轧退火后的热处理工艺为:加热温度1030℃,保温时间20分钟,终冷温度为60℃,回温温度450℃,保持时间为10分钟。热处理后的硬度为HRC50.6,抗拉强度为1780MPa,延伸率为10.8%,PREN值为15.8。
表2实施例的修磨温度、板坯厚度、加热温度和保温时间
实施例 修磨温度(℃) 板坯厚度(mm) 加热温度(℃) 保温时间(min)
1 220 200 1220 60
2 180 220 1240 50
3 200 180 1225 40
4 240 200 1250 45
5 230 180 1225 55
表3实施例的黑皮卷厚度、罩式炉退火温度、冷轧压下率、连续退火温度和平整延伸率
Figure BDA0002514530420000111
表4实施例的淬火加热温度、终冷温度、回温温度和保温时间
Figure BDA0002514530420000121
表5实施例硬度、屈服强度、PREN值
实施例 硬度HRC 抗拉强度(MPa) 延伸率(%) PREN
1 48.3 1640 11.3 14.6
2 51.5 1810 10.1 15.5
3 52.2 1875 12.2 16.2
4 49.6 1720 11.7 13.1
5 50.6 1780 10.8 15.8
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种模压不锈钢板,其特征在于,其化学成分组成以质量%计含有:
C:0.32~0.40%、
Si:小于等于2.0%、
Mn:小于等于1.0%、
Cr:12.0~15.0%、
Ni:小于等于0.60%、
N:小于等于0.12%、
P:小于等于0.030%、
S:小于等于0.005%、
其余为Fe和不可避免的杂质元素;
其中,C+N小于等于0.45%;
PREN大于等于12.5,PREN=Cr+20N。
2.一种模压不锈钢板的热处理方法,其特征在于,包括下列步骤:
1)选用满足权利要求1所述模压不锈钢板化学成分组成的不锈钢板坯;
2)对所述不锈钢板坯进行表面带温修磨;
3)表面带温修磨结束后,将板坯进行加热,升温速率为小于等于10℃/min,到达目标温度1220~1250℃后,保温;保温时间由板坯厚度决定,根据0.2~0.4min/mm计算;
4)然后将板坯热轧至3~12mm,得到热轧卷;
5)然后经所述热轧卷经退火热处理,退火热处理的加热温度为800~900℃;
6)然后进行酸洗,得到白皮卷;
7)然后将所述白皮卷进行冷轧,冷轧压下率大于30%。
8)冷轧完成后,加热至温度为1000~1080℃,保温时间20~60分钟,冷却至温度为30~90℃,随后马上升温至400~450℃,保温10~30分钟,空冷至室温,完成所述模压不锈钢板的热处理方法。
3.根据权利要求2所述的模压不锈钢板的热处理方法,其特征在于,步骤1)中,所述不锈钢板坯采用全废钢、或铁水加合金的方式冶炼满足满足权利要求1所述模压不锈钢板化学成分组成的要求的钢水,在精炼工位微合金化后,浇铸成板坯,板坯切断后,进入保温坑随炉冷却至350℃后,出炉,冷却时间不小于4小时,得到所述不锈钢板坯。
4.根据权利要求2所述的模压不锈钢板的热处理方法,其特征在于,步骤2)中,所述表面带温修磨结束时的温度大于180℃。
5.根据权利要求2所述的模压不锈钢板的热处理方法,其特征在于,步骤3)中,表面带温修磨结束后,将板坯在步进梁或者室式加热炉内进行加热。
6.根据权利要求2所述的模压不锈钢板的热处理方法,其特征在于,步骤4)中,然后采用热连轧机或炉卷轧机将板坯热轧至3~12mm。
7.根据权利要求2所述的模压不锈钢板的热处理方法,其特征在于,步骤6)中,所述酸洗工艺采用铁素体不锈钢的酸洗工艺。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114032451A (zh) * 2021-09-25 2022-02-11 浙江吉森金属科技有限公司 一种阀片用不锈钢及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325658A (ja) * 1991-04-24 1992-11-16 Daido Steel Co Ltd 耐熱鋳鋼
JP2003268507A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Sumitomo Metal Ind Ltd ブラウン管インナーフレームと、そのためのフェライト系ステンレス鋼板と、その製造方法
CN102337461A (zh) * 2010-07-23 2012-02-01 宝山钢铁股份有限公司 一种高硬度马氏体不锈钢及其制造方法
CN106574348A (zh) * 2014-07-30 2017-04-19 安赛乐米塔尔公司 用于模压淬火的钢板的制造方法和通过此方法获得的部件

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325658A (ja) * 1991-04-24 1992-11-16 Daido Steel Co Ltd 耐熱鋳鋼
JP2003268507A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Sumitomo Metal Ind Ltd ブラウン管インナーフレームと、そのためのフェライト系ステンレス鋼板と、その製造方法
CN102337461A (zh) * 2010-07-23 2012-02-01 宝山钢铁股份有限公司 一种高硬度马氏体不锈钢及其制造方法
CN106574348A (zh) * 2014-07-30 2017-04-19 安赛乐米塔尔公司 用于模压淬火的钢板的制造方法和通过此方法获得的部件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114032451A (zh) * 2021-09-25 2022-02-11 浙江吉森金属科技有限公司 一种阀片用不锈钢及其制备方法

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