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具有光亮表面外觀和優(yōu)良機(jī)械特性的奧氏體不銹鋼帶材的制作方法

文檔序號:5292948閱讀:468來源:國知局

專利名稱::具有光亮表面外觀和優(yōu)良機(jī)械特性的奧氏體不銹鋼帶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及奧氏體不銹鋼帶材,其具有大于或等于600MPa的彈性極限Rp。.2,大于或等于800MPa的優(yōu)異斷裂栽荷Rm,大于或等于40%的伸長率As。以及光亮退火型光亮表面外觀。本發(fā)明還涉及連續(xù)生產(chǎn)這種奧氏體不銹鋼帶材的方法。
背景技術(shù)
:由于它們的以高韌性和機(jī)械強(qiáng)度表征的非常良好的冷成形能力、它們的良好可焊性以及它們的優(yōu)異耐腐蝕性,奧氏體不銹鋼被用在了大范圍的最終應(yīng)用中,例如生產(chǎn)機(jī)械部件、焙燒用具以及管。根據(jù)奧氏體不銹鋼帶材所針對的應(yīng)用,使其進(jìn)行熱處理和最終清洗(d6capage),這根據(jù)所采用條件的'不同要么賦予其對于例如燒烤爐活動部件(platerie)來說有利的高亮度表面外觀,要么賦予其對于制造建筑物的外觀來說有利的無光澤的表面外觀。根據(jù)本發(fā)明,該亮度對應(yīng)于表面反射比的測量。在本發(fā)明的范圍內(nèi),該亮度是按照國際標(biāo)準(zhǔn)IS07668(1986),才艮據(jù)60°的表面照射角來測量的。在本發(fā)明的范圍內(nèi),光亮的表面外觀被理解為是指在60。下測量的亮度大于50的表面,而無光澤的表面外觀是指在60。下測量的亮度小于"的表面。常規(guī)地,為了獲得光亮的表面外觀,將奧氏體不銹鋼帶材預(yù)先利用軋輥進(jìn)行冷軋,這賦予了該帶材以光亮的表面外觀。冷軋的帶材隨后進(jìn)行脫脂和清洗,然后在所謂"光亮退火,,的豎爐中進(jìn)行熱處理,在其中還原性氣氛占優(yōu)勢。為此,將該帶材進(jìn)給到爐中,所述爐由完全與外部氣氛隔開的腔室構(gòu)成,包括三個區(qū)域,在這些區(qū)域中循環(huán)中性或還原性氣體。這種氣體例如選自氫氣、氮?dú)饣驓錃馀c氮?dú)獾幕旌衔?HNX氣體),并且具有-60到-45°C的露點(diǎn)。該帶材首先在該爐的第一區(qū)域中加熱到1050-1150°C的溫度并且加熱速率為30-60°C/s。然后在該爐的第二區(qū)域中在此溫度下保持一定的持續(xù)時間,該持續(xù)時間足以使得鋼再結(jié)晶和機(jī)械性能的恢復(fù)。最后,將其在該爐的第三區(qū)域中冷卻,直到大約150°C的溫度,以避免在該帶材離開爐的腔室時該帶材的表面被空氣中的氧的任何再氧化。在爐的出口,在冷軋期間賦予該帶材的光亮的表面外觀得以保持,因?yàn)樵谕嘶鹌陂g形成的氧化物膜非常薄,厚度大約為10埃。不過,尤其是由于象氫氣和/或氮?dú)膺@樣的氣體的使用以及在爐腔室中保持具有恒定露點(diǎn)的受控氣氛的需要,這種類型的爐的使用是復(fù)雜且昂貴的。而且,在奧氏體不銹鋼帶材在含氫的氣體氣氛下進(jìn)行光亮退火處理的情況下,鋼的機(jī)械性能劣化,因?yàn)闅溆欣谠谕ㄟ^帶材沖壓獲得的部件的某些區(qū)域中裂紋的出現(xiàn)。這種氫脆會由于退火溫度的升高以及HNX混合物中氫含量的增加而更為嚴(yán)重。生產(chǎn)具有光亮表面外觀的奧氏體不銹鋼帶材的另一個途徑在于使帶材進(jìn)行退火-清洗類型的最終處理,這賦予了其退火-清洗的表面外觀,也就是說無光澤的表面外觀,然后進(jìn)行帶材表面的拋光操作或者帶材的光整冷軋(skin-pass)操作。為了獲得具有退火-清洗類型表面外觀的奧氏體不銹鋼帶材,進(jìn)行如下操作。預(yù)先冷軋的帶材在爐中在大約IIO(TC的溫度下進(jìn)行連續(xù)退火,持續(xù)時間約l分鐘,在該爐中,熱能通過烴燃燒產(chǎn)生,通過調(diào)節(jié)燃燒器的空氣入口來獲得氧化性氣氛。這是因?yàn)橐懦龓Р慕?jīng)受還原性氣氛,也即含過量烴的氣氛的作用,以避免由于烴對鋼的再滲碳導(dǎo)致的帶材耐腐蝕性的劣化。退火的帶材隨后在空氣中冷卻和/或在爐外通過灑水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。最后,使其進(jìn)行能夠去除約0.1-0.3jam的厚氧化物層的清洗操作,該氧化物層在爐中退火的過程中在帶材表面上形成。該清洗通過在幾個清洗槽中進(jìn)行,所述槽裝有能夠去除這種氧化物層的酸性溶液,例如硝酸和氫氟酸的混合物。最后,使帶材要么進(jìn)行光整冷軋操作,要么進(jìn)行拋光操作,直到獲得所希望的光亮表面外觀。光整冷軋是利用所謂鏡面拋磨的工作軋輥(cylindresdetravail)來進(jìn)行的,也就是該輥具有0.05-0.08iam的算術(shù)平均粗糙度Ra,這賦予鋼帶材以光亮的表面外觀。不過,根據(jù)這兩種方法獲得的奧氏體不銹鋼帶材具有不足的機(jī)械特性,因?yàn)樗鼈兊膹椥詷O限Rp。.2為250-350MPa,并且它們的斷裂栽荷Rm為600-700MPa,這是對于50-60%的伸長率As。來說的。最后,光整冷軋操作或拋光操作構(gòu)成了額外的步驟。而且,拋光操作是一種長且難處理的操作。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的因而在于避免現(xiàn)有技術(shù)方法的缺陷并且提供一種可以賦予在烴燃燒爐中處理的奧氏體不銹鋼帶材以如下特性的方法光亮的表面外觀、600MPa的彈性極限Rp。.2和800MPa的斷裂載荷Rm,結(jié)合了大于或等于40%的伸長率A8。。為此,本發(fā)明的目的在于一種奧氏體不銹鋼帶材,其具有大于或等于600MPa的彈性極限Rpo.2,大于或等于800MPa的斷裂栽荷Rm,大于或等于40%的伸長率A8。,其組成包括,以重量°/。計0.025<C<0.15%0.20<Si<1.0%0.5(KMn<2.0%6.(KNi<12.0%16.(KCr<20.0%Mo<3.0%0.03(KN<0.160%Cu<0.50%P<0.50%S<0.015%任選地,0.10<V<0.50%,并且0.03<Nb<0.50%其中0.10<Nb+V<0.50%,余量為鐵和熔煉產(chǎn)生的任選的雜質(zhì),其奧氏體晶粒的平均尺寸小于或等于4jum,并且表面具有在60。下測量為大于50的亮度。根據(jù)本發(fā)明的鋼帶材還有利地具有其算術(shù)平均粗糙度為小于或等于0.08Mm的表面,這賦予了該帶材以光滑的表面并且因此賦予了其更為光亮的表面外觀。本發(fā)明的目的還在于連續(xù)生產(chǎn)這種奧氏體不銹鋼帶材的方法。具體實(shí)施例方式其它特性和優(yōu)點(diǎn)。為了獲得本發(fā)明的奧氏體不銹鋼帶材,首先應(yīng)當(dāng)熔煉然后以扁坯(brame)形式鑄造包含以下元素的奧氏體不銹鋼-含量為0.025-0.15重量%的碳。碳有利于奧氏體的形成,并且控制變形馬氏體的量和硬度。而且,其固溶使鋼變硬并且提高其機(jī)械強(qiáng)度。如果碳含量小于0.025%,則鋼變得不穩(wěn)定并且形成許多馬氏體,導(dǎo)致不足在伸長率A8。。相反,如果碳含量大于0.15%,鋼變得穩(wěn)定,變形馬氏體的形成是不足的并且鋼不再具有足夠的再結(jié)晶能量。因此,起動再結(jié)晶的最小退火溫度是高的,并且奧氏體晶粒尺寸變得過大以致于不能達(dá)到高的機(jī)械特性。而且,更高的碳含量在隨后的熱處理期間促進(jìn)了在晶界的碳化鉻的形成,并且因而增加了晶間腐蝕的風(fēng)險。-含量為0.20-1.0重量%的硅。硅被用作液態(tài)鋼的脫氧劑,并且其參與了固溶體硬化。將其含量限制到1.0重量%,這是因?yàn)橛捎谠阡摫馀麒T造過程中會帶來偏析問題而往往會干擾鋼帶材的生產(chǎn)過程。-含量為0.50-2.0重量%的錳。錳有利于奧氏體的形成。如果錳含量大于2.0%,則由于奧氏體過于穩(wěn)定,變形馬氏體的形成是不足的并且這樣使得不能達(dá)到所要求的彈性極限水平。不過,如果錳含量小于0.50%,則鋼的脫氧不足。-含量為16.0-20.0%的鉻。鉻有利于變形馬氏體的形成,并且是賦予鋼良好的耐腐蝕性的必要元素。如果鉻含量大于20.0%,則產(chǎn)生過多的變形馬氏體,這迫使提高用于促進(jìn)奧氏體形成的元素的含量,例如碳、氮、鎳和錳。如果鉻含量小于16.0%,則鋼的耐腐蝕性不足。-含量為6.0-12.0%的鎳。鎳使奧氏體穩(wěn)定化并有利于再鈍化。如果鎳含量小于6.0%,則鋼的耐腐蝕性不足。如果鎳含量大于12.0%,則奧氏體超高穩(wěn)定化,不再足夠地形成變形馬氏體,并且鋼的機(jī)械特性不足。-含量為小于或等于3.0%的鉬。鉬有利于變形馬氏體的形成并且提高耐腐蝕性,尤其是當(dāng)其與氮結(jié)合時。當(dāng)含量超過3.0%時,鋼的耐腐蝕性不再改善。-含量為0.030-0.160%的氮。氮有利于奧氏體的形成,延遲碳化物的析出,使奧氏體穩(wěn)定化,并改善成形性。而且其起到了調(diào)節(jié)組織中晶粒尺寸的作用。不過,如果添加的含量大于0.160%,則存在劣化鋼的熱態(tài)韌性的風(fēng)險。-含量小于或等于0.50%的銅。銅有利于奧氏體的形成并且有助于耐腐蝕性。不過,當(dāng)含量超過0.50%時,不是在奧氏體中的固溶體形式的銅的比例增加并且鋼的熱成形性劣化。-含量小于或等于0.50%的磷。磷是偏析元素。這有利于鋼固溶體硬化,不過其含量應(yīng)當(dāng)限制到0.50%,因?yàn)槠涮岣吡虽摰拇嘈院推浜附幽芰Α?含量小于或等于0.015%的硫。硫也是偏析元素,其含量應(yīng)當(dāng)受到限制,以避免熱軋時的裂紋。而且,該組成可任選地包含-含量為0.10-0.50%的釩。釩有利于鋼的可焊性,并且減慢奧氏體晶粒在熱影響區(qū)域中的生長。當(dāng)超過O.50%時,釩不會對可焊性的改善作出貢獻(xiàn),而當(dāng)?shù)陀?.10%時,鋼的可焊性不足。-含量為0.03-0.50%的鈮。鈮有利于鋼的可焊性,不過當(dāng)超過O.50%時,其會劣化鋼帶材的熱成形性。-其中鈮和釩的總含量為0.10-0.50%,以確保鋼的可焊性而不損害熱態(tài)韌性。該組成的其余部分由鐵和不辦岡冶煉產(chǎn)生的通常預(yù)期作為雜質(zhì)存在的其它元素構(gòu)成,這些其它元素的比例不會對所尋求的性能產(chǎn)生影響。在鑄造<^,將扁錄帶鋼卑l(fā)^幾中熱軋以形成熱軋帶材,其進(jìn)^m火并且熱軋帶材歸進(jìn)行^ft處理,以獲得同時具有優(yōu)異的才x^ft'f沐光亮的表面外觀的帶材,并JJ1不借助于在光亮退火爐中的退火,也不借助于帶材表面的最終拋光或者最終的光整冷軋操作。用于生產(chǎn)本發(fā)明帶材的設(shè)備包括由帶鋼秀L機(jī)構(gòu)成的帶材冷軋裝置,該帶鋼軋機(jī)包括工作軋輥,在工作軋輥之間進(jìn)給根據(jù)本發(fā)明組成的奧氏體不銹鋼帶材。所述工作軋輥具有小于或等于0.15nm,優(yōu)選小于或等于0.lOjim的算術(shù)平均粗糙度Ra。帶鋼軋機(jī)的工作軋輥的直徑為50-100mm,以最小化軋制應(yīng)力,以用于高的壓下量,也即75%的壓下量。該帶鋼軋機(jī)不僅可以降低帶材的厚度,而且還有利于消除由預(yù)先熱軋的帶材產(chǎn)生的表面粗糙度。接著該冷軋裝置,該設(shè)備包括烴燃燒爐,該烴燃燒爐包括開放的腔室(帶材穿過該腔室進(jìn)給),以及引入烴和空氣的氣態(tài)混合物的裝置。該開放的腔室在所例示的帶材的進(jìn)給方向上包括兩個相繼的區(qū)域,第一加熱區(qū)域和第二保溫區(qū)域。第一加熱區(qū)域配備有大功率加熱裝置(未例示),該裝置能夠以加熱速率VI將帶材快速加熱到保溫溫度Tl。帶材在第二區(qū)域中在這個溫度T1下保持,保持時間為M,然后在爐出口之后緊鄰的冷卻區(qū)域中以速率V2進(jìn)行冷卻。最后,在冷卻區(qū)域之后,該設(shè)備包括清洗裝置,該裝置包括至少一個耐酸的清洗槽,并且裝有清洗溶液。根據(jù)本發(fā)明,預(yù)先熱軋的奧氏體鋼帶材在環(huán)境溫度下以55-85%的壓下量進(jìn)行冷軋。由此獲得厚度為0.6-2mm的冷軋帶材。在壓下量為55-85%的冷軋操作中,形成50-90體積%的變形馬氏體a,。通過顯微照相觀察變形馬氏體a,,并且其體積比例可以通過X射線衍射或磁感應(yīng)(鐵磁相)測定來測量。當(dāng)壓下量小于55°/。時,變形馬氏體a,和位錯的比率不足以賦予本發(fā)明不銹鋼以所要求的機(jī)械特性。這是因?yàn)?,對于太低的壓下量來說,以體積形式儲存的變形能使得鋼不能夠均勻再結(jié)晶以獲得平均尺寸小于或等于4nm的奧氏體晶粒。為了獲得高的彈性極限Rp。.2,合適地是進(jìn)行如下的再結(jié)晶退火,該再結(jié)晶退火可以獲得平均尺寸不超過4jim的奧氏體晶粒。這是因?yàn)?,已知的是根?jù)Hall-Petch定律,彈性極限Rp。.2與晶粒尺寸的平方根成反比。而且,正如將在隨后看到的,在冷成形操作(例如沖壓)時,具有細(xì)晶粒的組織,也就是其中奧氏體晶粒的平均尺寸不超過4nm的組織,顯著地耐受消光(matification)現(xiàn)象(亮度損失)。另外,從冷軋后表面亮度的角度來看,小于55%的壓下量使得不能夠修復(fù)預(yù)先熱軋的帶材表面的外觀,并且因此會保持在冷軋之前和熱軋之后由化學(xué)和機(jī)械脫鱗操作產(chǎn)生的?;?crat^resdegrenaillage)或晶間侵蝕殘余物。壓下量大于55%則可以降低晶界和/或?;宇愋偷奈⒂^缺陷的密度并且因此在冷軋之后獲得具有均勻且高亮度的表面外觀。不過,當(dāng)冷軋量大于85%時,則會使工作軋輥遭受過大的應(yīng)力,并且不再可能軋制該帶材。而且出現(xiàn)"熱爪形物(griffesdechaleur)"型微觀缺陷的風(fēng)險會變得過大,該"熱爪形物"型微觀缺陷是由于過高的冷軋帶材/輥界面處的剪切應(yīng)力引起的。優(yōu)選地,壓下量為70-85°/。,以獲得具有光滑表面形貌的帶材,也就是算術(shù)平均粗糙度Ra為0.07-0.12nm,沒有化學(xué)侵蝕的晶界和/或?;宇愋偷奈⒂^缺陷。這還可以儲存足以有利于在低溫下更快再結(jié)晶的塑性變形能量。申請人^雖調(diào)的是不通過傳統(tǒng)光亮退火方法而是通it^化退火然后清洗的方法^^得光亮的表面夕NL^與發(fā)明人的最^i史樹目反的,發(fā)明人才娥其理論是要獲得具有在烴燃燒爐中退火的鋼的特征低亮度的無光澤表面夕卜觀的帶材。狄因?yàn)椋l(fā)明人才其理妨慮到由奧氏體不辦岡的受控再結(jié)晶所獲得的以^K計的晶粒尺寸的生長的限制,同時提高化學(xué)侵蝕的晶界的表面密度,^ii4面的光的漫射M,進(jìn)而^^-得不光亮的無光澤表面。然而,發(fā)明人已經(jīng)證明將帶材利用算術(shù)平均WilRa小于或等于0.15pm的工作專L^以足夠高的壓下量進(jìn)行冷軋,然后在烴燃燒爐中在大約800°C的溫度下部分再結(jié)晶退火以形成足夠薄的氧化物層,以足以容易,過清、^I^去而晶界不被侵蝕,那么帶材則同時具有光亮退火型的光亮表面夕卜M^優(yōu)異的機(jī)贈性。在本發(fā)明的M下,也t^i在不存在鋼的晶界侵蝕的情況下,在冷凈u^t過程中通itX作專L^^多到帶材的算術(shù)平均皿變Ra非常少被破壞。因而,為了獲得具有在60。照射角測量為大于50的亮度的帶材,有必要的是工作軋輥具有小于或等于0.15|am,M小于O.10jnm的算術(shù)平均^度。#發(fā)明的范圍內(nèi)測量的亮度對應(yīng)于表面M比的測量并iU艮據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IS07668(1986)以60。照射角測量。根據(jù)本發(fā)明,隨后在烴燃燒爐的開放腔室中進(jìn)給冷軋的帶材,在該開放腔室內(nèi)對鐵來說的氧化性氣氛占優(yōu)勢,以使其經(jīng)受熱處理,該熱處理是鋼的部分再結(jié)晶退火,之后是強(qiáng)制冷卻。在爐中占優(yōu)勢的i是由空氣和至少一種烴以1.1-1.5的空^/烴^K比形成的氣態(tài)濕/^所構(gòu)成的,該氣態(tài)混^還包含3-8體秋/。的氧。爐的氣氛優(yōu)選是l.1-1.5的空^烴體積比的空氣和烴的氣態(tài)濕合物,該氣態(tài)濕a還包含3-8鄉(xiāng)的氧。該至少一種烴選自天然氣、丁烷和甲烷。天然氣由于期^U^輸?shù)谋憷远荕的。如果空^/烴^、比大于1.5,則在退火爐中占優(yōu)勢的^1過分氧化性的并JL^斤形成的氧化物層厚到難以除去,需要^^I侵蝕性的清浹溶液,所iii^液^m曼蝕晶界。帶材的表面夕NJ'J會無光澤。不過,如果空^/烴#^比小于1.1,則在退火爐中占優(yōu)勢的^JIA過絲原性的。因此無'^a^鋼由于烴的再、頻,并且鋼的耐腐蝕性4f^劣化。為了獲得其表面具有光亮夕卜觀的帶林應(yīng)當(dāng)注意調(diào)節(jié)熱處理?xiàng)l件以獲得由氧化物層絲的帶林該氧化物層的厚度小于O.lOum。狄因?yàn)?,如^lL化物厚度大于或等于O.lOum,那么為了去掉這個厚的氧化物層則需^f^l侵蝕性的清,劇酸,*^^曼蝕晶界,并ilit將賦予帶材以無光澤的表面夕卜觀。為了獲得所需的才幾械特性,則調(diào)節(jié)該熱處理以獲得再結(jié)晶體積比例為60-75%的鋼帶材。這是因?yàn)?,如果非再結(jié)晶體積比例(通過顯微照相觀察和圖象分析來測定)大于40%,則鋼的微觀組織會導(dǎo)致過高的枳械性能,并且?guī)Р牡纳扉L率A8。小于40。/。。相反,如果非再結(jié)晶^P、比例小于25%,則*彈'^fel限Rp。.2這樣的機(jī)械特性將會不足。優(yōu)選地,在10-80°C/s的速率VI,800-950°C的溫度T下和10-100秒,優(yōu)選60-80秒的保溫時間M下進(jìn)行部分再結(jié)晶退火。在800-950。C的溫度T下帶材的退火使得能夠限制鉻向晶界的擴(kuò)散并且因此限制在隨后帶材的化學(xué)清洗過程中晶界的侵蝕,這有助于獲得光亮的表面外觀。當(dāng)溫度T小于800°C時,鋼不能充分地再結(jié)晶以獲得所尋求的機(jī)械性能。這是因?yàn)?,鋼具有大?00MPa的彈性極限Rp。.2但具有小于40%的一般的伸長率A8。,這極大地限制了其冷變形能力。當(dāng)溫度T大于950°C時,不僅帶材的彈性極限Rp,2由于奧氏體晶料粗化(有利于完全消失的馬氏體)而不足,而且?guī)Р谋砻媪炼纫驗(yàn)檠趸飳幼兇蠖档汀.?dāng)帶材的加熱速率VI小于10°C/s時,不銹鋼只可能在與工業(yè)要求不相容的過長保溫時間M的過程中再結(jié)晶。另一方面,奧氏體晶粒粗化而有利于馬氏體,并且彈性極限Rp。.2不足以賦予不銹鋼以良好的機(jī)械性能。當(dāng)?shù)陀谠跍囟萒下小于10秒的保溫時間M時,帶材的再結(jié)晶體積比例將小于60%,并且?guī)Р牡纳扉L率As。不足。相反,當(dāng)高于100秒時,奧氏體晶粒粗化而有利于馬氏體,并且機(jī)械特性如彈性極限RP。.2變得不足。部分再結(jié)晶的鋼帶材隨后以10-80°C/s的速率V2進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,例如通過鼓入空氣或通過鼓入加壓空氣和噴水來進(jìn)行。當(dāng)冷卻速率V2大于10。C/s時,彈性極限Rp。.2和斷裂栽荷Rm增加。當(dāng)帶材被冷卻,將借助于酸性清洗溶液對其進(jìn)行清洗操作,該清洗溶液能夠根據(jù)所述氧化物層的厚度和其性質(zhì)完全去除所述氧化物層,而不侵蝕鋼的晶界。例如,該帶材在包含濃度為150-200g/l的硫酸鈉的pH小于3的浴中進(jìn)行第一電解清洗,并且使用5-12kA的電流強(qiáng)度。其隨后在包含濃度為80-120g/l的硝酸的pH小于3的浴中進(jìn)行第二電化學(xué)清洗,并且使用5-12kA的電流強(qiáng)度。本發(fā)明的帶材還具有以下優(yōu)點(diǎn)-在變形之后比在光亮退火爐中退火的奧氏體不銹鋼帶材(標(biāo)準(zhǔn)2RB)更好的亮;^拔性(r6sistancedelabrillance)。i^A因?yàn)?,在沖壓^本發(fā)明帶材的亮度損失只有30%,而對于標(biāo)準(zhǔn)光亮退火帶材來iXJ'J是80。/。。-比經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)退火-清洗型處理的奧氏體不辦岡帶材(標(biāo)準(zhǔn)2D)更好的耐晶間腐蝕性。-比標(biāo)準(zhǔn)光亮退火奧氏體不辦岡帶材(標(biāo)準(zhǔn)2RB)更好的耐劃痕性。-比經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)退火-清洗型處理的奧氏體不#4岡帶材(標(biāo)準(zhǔn)2D)以及比標(biāo)準(zhǔn)光亮退火奧氏體不自帶材(標(biāo)準(zhǔn)2RB)更高的通ii^痕測量的Vickers石級HV5?!?^卜,才本發(fā)明的奧氏體不辦岡帶材具有與標(biāo)準(zhǔn)退火-清洗或標(biāo)準(zhǔn)光亮退火奧氏體不辦岡帶樹目當(dāng)?shù)尿?yàn)f生能。下面通過示意性而非限制'^^出的實(shí)施例來說明本發(fā)明。首先,將才W本發(fā)明的奧氏體不辦岡帶材的才/^tt性和亮度與一方面是標(biāo)準(zhǔn)退火-清洗型的奧氏體不辦岡帶材(標(biāo)準(zhǔn)2D)并且另一方面是標(biāo)準(zhǔn)光亮退火型的奧氏體不辦岡帶材(標(biāo)準(zhǔn)2RB)進(jìn)行比較。亮度的測量按照國際標(biāo)準(zhǔn)IS07668(1986)以60。照射^Ui行。然后比^il^種類型的帶材的沖壓性能、它們在沖壓后的亮度損失、它們的耐劃痕性以JS^它們的耐晶間腐蝕性。為此,首先由同樣的奧氏體不辦岡品種AS33(其化學(xué)組成在下表1中示出)來生產(chǎn)本發(fā)明的鋼帶材、標(biāo)準(zhǔn)2D帶材和標(biāo)準(zhǔn)2RB帶材。表l:以重*%表示的本發(fā)明不辦岡的化學(xué)組成,余量是鐵和不可避免的雜質(zhì)表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>卜本發(fā)明帶材的生產(chǎn)4^it鋼AS33以形成扁坯,將該扁坯熱軋直到iiSU4.5咖的厚度。隨后利用算術(shù)平均灃J^ilRa為0.1um的工作卑LW這個扁述進(jìn)行冷軋,壓下量為82%,以便一it^得厚^0.8咖的帶材。在燃燒爐中對這個冷軋帶材進(jìn)行鋼的部分再結(jié)晶退火,以加熱速率為5(TC/s進(jìn)^^口熱,直到820。C的^^顯溫度并JU衫顯時間為50秒。在爐中占優(yōu)勢的^A空氣與天然氣的^^,該';^^含有4。/^P、的氧氣比率??諂天然氣的^K比是1.3。70°C/s的^卩速#帶材^#到環(huán)嫂溫度。在^P之后,在帶材的表面形威厚度為0.08iim的氧化物層。",使帶材在包含濃度為175g/l的硫酸鈉的pH為2的浴中進(jìn)行第一電解清洗,電流強(qiáng)度為9kA,持續(xù)時間為15s,然后在包含濃度為100g/l的硝酸的pH為2的浴中進(jìn)行第二電化學(xué)清洗,電流強(qiáng)度為9kA,持續(xù)時間為15s。所獲得的帶材不進(jìn)行任何隨后的處理,不進(jìn)行表面拋光,也不進(jìn)行光整冷軋。2-無光澤表面外觀的標(biāo)準(zhǔn)2D帶材的生產(chǎn)鑄造鋼AS33以形銷坯,將該扁坯熱軋直到&ij4.5mm的厚度。艇以82%的壓下量對這個扁坯進(jìn)行冷軋,以便一^i^得厚度為0.8mm的帶材。在燃燒爐中對這個冷軋帶材進(jìn)行鋼的完全再結(jié)晶退火,溫度為H20。C,時間為50秒。在爐中占優(yōu)勢的^A是空氣與天然氣的混合物,該混M含有4y。^p、的氧氣比率??誢/天然氣的^、比是1.3。80°C/s的^HPil^帶材^H卩到環(huán)嫂溫度。最后,在疏酸鈉和疏酸的浴中使帶材進(jìn)行清洗,以完全去除厚度為0.2um的所形成的氧化物層。所獲得的帶材不進(jìn)行任何隨后的處理,不進(jìn)行表面拋光,也不進(jìn)行光整冷軋。3-標(biāo)準(zhǔn)2RB帶材的生產(chǎn)鑄造鋼AS33以形^坯,將該扁坯熱軋直到iil)J4.5mm的厚度。g利用工作專L2^t這個扁坯進(jìn)行冷軋以賦予帶材以光亮的表面夕卜觀,壓下量為82%,以便一ii^得厚;^0.8mm的帶材。在光亮退火爐中對這個冷軋帶材進(jìn)行鋼的完全再結(jié)晶退火,在該光亮退火爐內(nèi)占優(yōu)勢的是由包含10^/。氮*90^^氫氣的〉'^^所《誠的U,并且具有50。C的露點(diǎn),以50°C/s的加熱速率進(jìn)行加熱,直到1100。C的保溫溫度。以60°C/s的^#速*帶材^H卩到環(huán)嫂溫度。所獲得的帶材不進(jìn)行任何隨后的處理,不進(jìn)行表面拋光,也不進(jìn)行光整冷軋。表2匯總了這三種類型的帶材的外觀和機(jī)械特性。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>相對于標(biāo)準(zhǔn)2D和標(biāo)準(zhǔn)2RB帶材,本發(fā)明的帶材同時具有光亮的表面外觀,以及良好的機(jī)械特性。它還具有大于現(xiàn)有技術(shù)的兩種帶材的表面硬度。4-沖壓性能,以及對亮度的影響在本發(fā)明的鋼帶材、標(biāo)準(zhǔn)2RB鋼帶材以及標(biāo)準(zhǔn)2D鋼帶材中切割沖壓坯。隨后在典型地包括沖頭、陰模和沖壓坯夾具的沖壓機(jī)中沖壓這些沖壓坯,以形成杯形體(godets)在通過沖壓進(jìn)行的成形操作之后,同時在該杯形體的底部和在杯形體的邊緣上測量以60。照射角測定的表面亮度,這樣可以評估沖壓部件的亮度平均值。結(jié)果匯總于表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>相對于平產(chǎn)品的亮度值,通常觀察到冷成形部件的亮度損失。對所研究的不同類型的帶材進(jìn)行的試驗(yàn)顯示出與標(biāo)準(zhǔn)2D和標(biāo)準(zhǔn)2RB帶材相比,本發(fā)明的奧氏體不銹鋼帶材更好地耐受由于變形而導(dǎo)致的表面消光作用。在本發(fā)明的鋼帶材的沖壓之后,亮度的損失是小的,并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于針對標(biāo)準(zhǔn)2B和標(biāo)準(zhǔn)2RB帶材所觀察到的情況。5-耐劃痕性對本發(fā)明的鋼帶材以及標(biāo)準(zhǔn)2RB鋼帶材進(jìn)行如下的耐劃痕性試驗(yàn)按照國際標(biāo)準(zhǔn)IS01518,使用Clemen機(jī)器,該機(jī)器的淬火鋼半球尖具有1500Hv的硬度,并且直徑為lmm。所述試驗(yàn)在于以50g、200g和400g的可變栽荷在帶材表面上施加半球尖以產(chǎn)生劃痕。試驗(yàn)結(jié)果匯總于表4中表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>試驗(yàn)結(jié)果顯示出本發(fā)明的鋼帶材比標(biāo)準(zhǔn)2RB帶材更好地耐劃痕,大約是平均40%的量值,這對應(yīng)于帶材的相對表面硬度差異。6-耐晶間腐蝕性對在本發(fā)明帶材和標(biāo)準(zhǔn)2D帶材中提取的樣品進(jìn)行耐晶間腐蝕性試驗(yàn)。這個試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)NFA05-159進(jìn)行。該試驗(yàn)在于將試樣浸入石克酸和硫酸銅的沸騰溶液中持續(xù)20小時。隨后以90°折疊試樣,并且與未浸入所述溶液中的參比試樣對比,通過觀察其凸面可以確定極端表皮的裂紋程度。低的耐晶間腐蝕性表現(xiàn)為在折疊試樣的凸面上存在大量裂紋。耐晶間腐蝕性試驗(yàn)顯示出本發(fā)明的奧氏體不銹鋼帶材相比于標(biāo)準(zhǔn)2D帶材更好地耐晶間腐蝕性。權(quán)利要求1.奧氏體不銹鋼帶材,其具有大于或等于600MPa的彈性極限Rp0.2,大于或等于800MPa的斷裂載荷Rm,大于或等于40%的伸長率A80,其組成包括,以重量%計:0.025≤C≤0.15%0.20≤Si≤1.0%0.50≤Mn≤2.0%6.0≤Ni≤12.0%16.0≤Cr≤20.0%Mo≤3.0%0.030≤N≤0.16%Cu≤0.50%P≤0.50%S≤0.015%任選地,0.10≤V≤0.50%,并且0.03≤Nb≤0.50%其中0.10≤Nb+V≤0.50%,余量為鐵和熔煉產(chǎn)生的任選的雜質(zhì),其奧氏體晶粒的平均尺寸小于或等于4μm,并且表面具有按照60°照射角測量為大于50的亮度。2.權(quán)利要求l的奧氏體不銹鋼帶材,其特征在于,其具有算術(shù)年均粗糙度Ra小于或等于0.08Mm的表面。3.連續(xù)生產(chǎn)權(quán)利要求1或2之一的奧氏體不銹鋼帶材的方法,包括的步驟是-冷IL^氏體不辦岡帶林該奧氏體不辦岡帶材包括,以重量°/。計0.025<C<0.15%0.20<Si<1.0%0.5(KMn<2.0%6.(KNi<12.0%16.(KCr"O.0%Mo<3.0%0.030<N<0.16%C"0.50%P<0.50%S<0.015%任選地,0.10<V<0.50%,并且0.03<Nb<0.50%其中0.10<Nb+V<0.50%,余量為鐵和熔煉產(chǎn)生的任選的雜質(zhì),該冷軋利用算術(shù)平均粗糙度Ra小于或等于0.15nm的工作軋輥來進(jìn)行,-在退火爐中使冷軋的帶材進(jìn)行熱處理,在該退火爐內(nèi)對鐵來說的氧化性氣氛占優(yōu)勢,以用于獲得被氧化物層覆蓋的帶材,調(diào)節(jié)所述熱處理以進(jìn)行鋼的部分再結(jié)晶以獲得再結(jié)晶^、比例為60-75%的帶材,并且-借助于至少一種酸性清洗溶液對經(jīng)過熱處理的帶材進(jìn)行清洗操作,該清洗溶液能夠根據(jù)所述氧化物層的厚度和其性質(zhì)完全去除所述氧化物層,而不侵蝕鋼的晶界。4.權(quán)利要求3的方法,其特征在于,工作軋輥的算術(shù)平均粗糙度Ra小于或等于0.10,5.權(quán)利要求3或4之一的方法,其特征在于,帶材以55-85%的壓下量進(jìn)行冷軋。6.;^f'J要求5的方法,^#棘于,壓下量為70-85%。7.權(quán)利要求2-6中^fP項(xiàng)的方法,^#征在于,爐的^A是1.1-1.5的空^y徑體積比的空氣和至少一種烴的氣態(tài)混合物,所述氣態(tài)混M還包含3-8體積%的氧氣。8.權(quán)利要求7的方法,^##于,空^/烴^、比是1.1-1.3。9.權(quán)利要求7或8之一的方法,其特征在于,該至少一種烴選自天然氣、丁烷和甲烷。10.權(quán)利要求3-9中任一項(xiàng)的方法,其特征在于,該熱處理包括加熱速率為VI的加熱階段,溫度為T且傲;顯時間為M的4衫顯階段,^是^H卩速率為V2的輛階段。11.^WJ要求10的方法,^#棘于,溫度T為800-950。C。12.權(quán)利^"求10的方法,^ft征在于,速率Vl為10-80。C/s。13.斗又利^"求10的方法,其特征在于,保溫時間M為10s-100s。14.權(quán)利要求10的方法,其特征在于,速率V2為10-80°C/s。15.權(quán)利要求3-14中^-項(xiàng)的方法,其特征在于,部^ii火的帶材在包含濃度為150-200g/l的硫酸鈉的pH小于3的浴中進(jìn)行第一電解清洗,并且使用5-12kA的電流強(qiáng)度,之后在包含濃度為80-120g/l的硝酸的pH小于3的浴中進(jìn)行第二電化學(xué)清洗,并且使用5-12kA的電流強(qiáng)度。全文摘要本發(fā)明涉及奧氏體不銹鋼帶材,其具有大于或等于600MPa的彈性極限Rp<sub>0.2</sub>,大于或等于800MPa的斷裂載荷Rm,大于或等于40%的伸長率A<sub>80</sub>以及光亮退火型光亮表面外觀。本發(fā)明還涉及連續(xù)生產(chǎn)這種奧氏體不銹鋼帶材的方法。文檔編號C25F1/06GK101384744SQ200680023466公開日2009年3月11日申請日期2006年4月6日優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日發(fā)明者C·普魯?shù)潞?F·康拉德,P·鮑格納申請人:優(yōu)勁&阿隆茲法國公司
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