CN113234908A - 提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法 - Google Patents

提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113234908A
CN113234908A CN202110556345.5A CN202110556345A CN113234908A CN 113234908 A CN113234908 A CN 113234908A CN 202110556345 A CN202110556345 A CN 202110556345A CN 113234908 A CN113234908 A CN 113234908A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
rolled
cold
austenitic stainless
steel plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110556345.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113234908B (zh
Inventor
陈俊
郭艳辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Technology filed Critical Shanghai Institute of Technology
Priority to CN202110556345.5A priority Critical patent/CN113234908B/zh
Publication of CN113234908A publication Critical patent/CN113234908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113234908B publication Critical patent/CN113234908B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，主要包括对304奥氏体不锈钢的室温轧制，以及后续热处理的控制环节；具体包括以下步骤：将厚度为18.4mm的304奥氏体不锈钢坯料固溶处理后，再经过热轧，得到厚度为5mm的304奥氏体不锈钢板，然后进行室温轧制，最后将轧制后的不锈钢板进行低温退火，出炉空冷。通过该方法可使冷轧304奥氏体不锈钢的力学性能得到很大的提高。本发明的热处理工艺方法简单，成本较低，便于实现工业化生产。

Description

提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢处理工艺方法，尤其是一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，属于不锈钢加工技术领域。
背景技术
不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就。在21世纪中，不锈钢材料仍具有不可取代的地位，并在世界范围内不锈钢的生产与需求都一直保持着增长的趋势。不锈钢的钢种很多，性能各异。一般按照不锈钢的组织进行分类，可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢等。奥氏体不锈钢作为不锈钢中应用最广泛的一种，从不锈钢第一次商业化生产开始就一直处于完全领跑的地位，由于其具有优良的力学性能，良好的韧性和塑性，同时兼具良好的冷热加工性能和耐腐蚀性能，并且无磁性，被广泛地应用于生物能源、海洋工程、航空航天、石油化工和食品等各个领域，其生产量和消耗量在近年来已达到我国不锈钢总产量和消耗量的70％。
然而奥氏体不锈钢的强度，特别是屈服强度很低，大大地限制了其更为广泛的应用和发展。普通奥氏体不锈钢在使用过程中特别是结构件领域，由于屈服强度较低，不能减薄减重，这毫无疑问会增加使用成本，显然不符合当今社会节能、环保的发展趋势，因此对奥氏体不锈钢的力学性能提出了更高的要求。所以通过简单的工艺方法提高冷轧304奥氏体不锈钢的力学性能不仅可以带来良好的经济效益，而且具有明显的实际应用价值。
发明内容
本发明的目的是提高冷轧304奥氏体不锈钢的力学性能，而提供一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法。
本发明采用如下技术方案予以实现：
一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将厚度为18.4mm的标准成分的304奥氏体不锈钢坯料进行固溶处理；
(2)将步骤(1)中固溶后的不锈钢板进行热轧，轧成厚度为5mm的304奥氏体不锈钢板；
(3)将步骤(2)中所得的5mm不锈钢板用冷轧机进行室温轧制，得到轧制后的不锈钢板；
(4)将步骤(3)中冷轧后的不锈钢板在炉温已经升至400℃的加热炉中进行低温退火，退火时间为30min，然后出炉空冷。
进一步，步骤(1)中固溶温度为高温1200℃，保温时间为1h。
进一步，步骤(2)中热轧后冷却方式是水冷。
进一步，步骤(3)中用冷轧机进行室温轧制，压下量为64％，轧制后不锈钢板的最终厚度为1.8mm，或者轧制压下量为78.4％，轧制后不锈钢板的最终厚度为1.08mm。
进一步，步骤(4)中的加热炉为热处理用箱式电阻炉。
进一步，步骤(4)中低温退火后，出炉冷却方式为空冷。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种提高304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，主要通过以下方式创新来实现304奥氏体不锈钢力学性能的提高。
通过对冷轧后的304奥氏体不锈钢进行低温退火，退火时发生回复会释放钢内部的部分残余应力，使钢内部应力松弛均匀化，适当的减小了钢的强度和硬度。但是退火后，时效导致马氏体数量增加，发生相变强化，而相变强化对提高冷轧态钢的强度、硬度的作用要大于应力释放所造成的钢强度、硬度下降，因此通过本发明方法可使冷轧304奥氏体不锈钢的屈服强度、抗拉强度和硬度得到很大的提高。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.本发明所述的冷轧是在室温下进行，更易于实现工业化生产。
2.本发明所述的低温退火是在电阻式加热炉中进行，更加接近实际生产情况。
3.本发明的热处理方法工艺简单，成本较低，能显著提高不锈钢的力学性能。
附图说明
图1是304奥氏体不锈钢热轧后的金相组织照片；
图2是经过实施案例1，2处理后304奥氏体不锈钢低温退火前后的金相组织照片；
其中：a为64％变形未退火，b为64％变形已退火，c为78.4％变形未退火，d为78.4％变形已退火；
图3是为经过实施例一、二处理后304奥氏体不锈钢低温退火前后的X射线衍射图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将厚度为18.4mm的标准成分的304奥氏体不锈钢坯料进行固溶处理，固溶温度为1200℃，固溶时间为1h；
(2)将步骤(1)中固溶后的不锈钢板进行热轧，轧成厚度为5mm的304奥氏体不锈钢板，冷却方式是水冷，其金相组织如图1所示；
(3)将步骤(2)中所得的5mm的不锈钢板用冷轧机进行室温轧制，得到轧制后的不锈钢板，轧制压下量为64％，轧制后不锈钢板的最终厚度为1.8mm；
(4)将步骤(3)中冷轧后的不锈钢板在炉温已经升至400℃的加热炉中进行低温退火，退火时间为30min,然后出炉空冷。
(5)如图2中的a，b所示，低温退火前后的组织相差不大。由于304奥氏体不锈钢在400℃低温退火是一个回复过程，所以其显微组织相比冷轧态并不会有太大差别。304奥氏体不锈钢低温退火前后的X射线衍射图如图3所示，室温轧制后，其组织中大部分奥氏体转变为马氏体，并且低温退火后，马氏体进一步增多。处理前后304奥氏体不锈钢的力学性能如表1所示，可以看出，通过本发明方法使冷轧304奥氏体不锈钢的屈服强度、抗拉强度和硬度得到很大的提高。这是因为通过对冷轧后的304奥氏体不锈钢进行低温退火，退火时发生回复会释放钢内部的部分残余应力，使钢内部应力松弛均匀化，适当地减小了钢的强度和硬度，但是退火后，时效导致马氏体数量增加，发生相变强化，而相变强化对提高冷轧态钢的强度、硬度的作用要大于应力释放所造成的钢强度、硬度下降。
实施例二：
一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将厚度为18.4mm的标准成分的304奥氏体不锈钢坯料进行固溶处理，固溶温度为1200℃，固溶时间为1h；
(2)将步骤(1)中固溶后的不锈钢板进行热轧，轧成厚度为5mm的304奥氏体不锈钢板，冷却方式是水冷，其金相组织如图1所示；
(3)将步骤(2)中所得的5mm的不锈钢板用冷轧机进行室温轧制，得到轧制后的不锈钢板，轧制压下量为78.4％，轧制后不锈钢板的最终厚度为1.08mm；
(4)将步骤(3)中冷轧后的不锈钢板在炉温已经升至400℃的加热炉中进行低温退火，退火时间为30min,然后出炉空冷。
(5)如图2中的c，d所示，和实施案例1同理，低温退火前后的组织相差不大。304奥氏体不锈钢低温退火前后的X射线衍射图如图3所示，和实施案例1同样，通过XRD分析发现马氏体在退火后增多。处理前后304奥氏体不锈钢的力学性能如表1所示，可以看出，通过本发明方法使冷轧304奥氏体不锈钢的屈服强度、抗拉强度和硬度得到很大的提高，原因和实施案例1同理。
表1为经过实施例一、二处理后64％，78.4％变形量的304奥氏体不锈钢低温退火前后的性能。
表1
Figure BDA0003077302120000041
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将厚度为18.4mm的标准成分的304奥氏体不锈钢坯料进行固溶处理；
(2)将步骤(1)中固溶后的不锈钢板进行热轧，轧成厚度为5mm的304奥氏体不锈钢板；
(3)将步骤(2)中所得的5mm不锈钢板用冷轧机进行室温轧制，得到轧制后的不锈钢板；
(4)将步骤(3)中冷轧后的不锈钢板在炉温已经升至400℃的加热炉中进行低温退火，退火时间为30min，然后出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，其特征在于：步骤(1)中固溶温度为高温1200℃，保温时间为1h。
3.根据权利要求1所述的提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，其特征在于：步骤(2)中热轧后冷却方式是水冷。
4.根据权利要求1所述的提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，其特征在于：步骤(3)中用冷轧机进行室温轧制，压下量为64％，轧制后不锈钢板的最终厚度为1.8mm，或者轧制压下量为78.4％，轧制后不锈钢板的最终厚度为1.08mm。
5.根据权利要求1所述的提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，其特征在于：步骤(4)中的加热炉为热处理用箱式电阻炉。
6.根据权利要求1所述的提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法，其特征在于：步骤(4)中低温退火后，出炉冷却方式为空冷。
CN202110556345.5A 2021-05-21 2021-05-21 提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法 Active CN113234908B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110556345.5A CN113234908B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110556345.5A CN113234908B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113234908A true CN113234908A (zh) 2021-08-10
CN113234908B CN113234908B (zh) 2022-08-09

Family

ID=77138229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110556345.5A Active CN113234908B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113234908B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0323001A (ja) * 1989-06-19 1991-01-31 Kawasaki Steel Corp オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH07216450A (ja) * 1994-02-04 1995-08-15 Sumitomo Metal Ind Ltd バネ性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法
CN102212660A (zh) * 2011-06-14 2011-10-12 东北大学 一种无Ni高氮奥氏体不锈钢的强化退火方法
CN104451082A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 东北大学 一种晶粒尺寸小于100nm的304奥氏体不锈钢的制备方法
CN106048409A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 武汉科技大学 一种提高301ln奥氏体不锈钢力学性能的方法
CN110117759A (zh) * 2019-06-20 2019-08-13 宝钢德盛不锈钢有限公司 一种辊压成型高强度钢结构件用奥氏体不锈钢的制造工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0323001A (ja) * 1989-06-19 1991-01-31 Kawasaki Steel Corp オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH07216450A (ja) * 1994-02-04 1995-08-15 Sumitomo Metal Ind Ltd バネ性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法
CN102212660A (zh) * 2011-06-14 2011-10-12 东北大学 一种无Ni高氮奥氏体不锈钢的强化退火方法
CN104451082A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 东北大学 一种晶粒尺寸小于100nm的304奥氏体不锈钢的制备方法
CN106048409A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 武汉科技大学 一种提高301ln奥氏体不锈钢力学性能的方法
CN110117759A (zh) * 2019-06-20 2019-08-13 宝钢德盛不锈钢有限公司 一种辊压成型高强度钢结构件用奥氏体不锈钢的制造工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
桂莹莹等: "低温退火对冷轧奥氏体不锈钢带硬度和组织的影响", 《金属热处理》, no. 08, 25 August 2010 (2010-08-25), pages 15 - 17 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113234908B (zh) 2022-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108546812B (zh) 一种高强中锰钢板的制备方法
CN103276307B (zh) 一种高耐腐蚀性高韧性高铬铁素体不锈钢钢板及其制造方法
CN110218852B (zh) 一种301不锈钢生产方法和301不锈钢及应用
CN109972042B (zh) 一种屈服强度800MPa级耐低温耐腐蚀H型钢及其制备方法
CN111101081B (zh) 一种用于层压板的高强度沉淀硬化不锈钢及其制造方法
CN112718864B (zh) 一种改善核电板式换热器用钛带卷深冲性能的生产方法
CN109609729B (zh) 一种屈服强度650MPa级不锈钢板及制造方法
CN109680130B (zh) 一种高强塑积冷轧中锰钢及其制备方法
CN102212660B (zh) 一种无Ni高氮奥氏体不锈钢的强化退火方法
CN106854733A (zh) 一种14Cr17Ni2不锈钢大锻件的制造工艺
CN103773933A (zh) 一种提高亚稳奥氏体不锈钢形状记忆效应的方法
CN106319370B (zh) 具有优良塑性和高强度的中铬铁素体不锈钢及其制造方法
CN112589382A (zh) 一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺
CN109487061A (zh) 马氏体沉淀硬化不锈钢06Cr15Ni5Cu2Ti的热处理方法
CN112458260B (zh) 一种高强高塑纳米结构316l不锈钢板材及其制备方法
CN110863147B (zh) 一种用于矿井环境服役的q690耐蚀钢及其制备方法
CN114645194A (zh) 一种高耐蚀性铁素体不锈钢的制备方法
CN114086075A (zh) 一种高氮奥氏体节镍不锈钢及其高性能焊接热影响区的热加工方法
CN113234908B (zh) 提高冷轧304奥氏体不锈钢力学性能的工艺方法
CN102876870A (zh) 一种屈服强度250MPa级的冷轧磁极钢板的生产方法
CN113145777A (zh) 一种提高奥氏体铁素体双相不锈钢强度和低温冲击性能的制造方法
CN102260776A (zh) 一种大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法
CN109972058B (zh) 一种汽车用冷轧低合金高强度空冷强化钢及制备方法
CN112195418A (zh) 一种微纳米晶马氏体时效不锈钢及其制备方法
CN109321829B (zh) 一种屈服强度900MPa级不锈钢板及制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant