一种具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢及其制造方法
【专利摘要】一种具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C：0.01～0.07％，Si：0.50～1.50％，Mn：0.40～1.0％，Al：0.5～2.5％，S：0.001～0.005，Cr：12.0～20.0％，N：0.01～0.07％，O：0.002～0.008％，Tb：0.15～0.7％，Y：0.005～0.2％，Al+Si≥1.5％，Nb：≥7×C％，Y>5×S％，其余为Fe和不可避免的杂质；其采用如下步骤：经冶炼、浇铸后得铸坯，所得铸坯在1200～1250℃下保温180～240min，保温后对铸坯进行热轧、退火处理得热轧板，即得到所述成品铁素体不锈钢。本发明在不降低铁素体不锈钢常温下力学性能、耐腐蚀性能的前提下，进一步提高所述铁素体不锈钢的高温力学性能，如高温强度和高温塑形。
【专利说明】一种具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁素体不锈钢冶金和热处理领域，具体地，涉及一种具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢及其制造方法，提高所述铁素体不锈钢在800~1000°C下的高温力学性能，适用于烤箱内胆、汽车排气管等装置的制造。
【背景技术】
[0002]传统铁素体不锈钢在耐蚀性和成型性等方面都有着优良的表现，但是在力学性能等方面，特别是高温力学性能往往表现不佳，主要是存在高温强度和塑性偏低的问题。高温强度和塑形的提高，一方面对于带钢在钢厂的生产有着重要的意义，可以避免带钢在热轧和热处理等高温生产工序中发生变形，断带的风险，另一方面，对于用户来讲，烤箱内胆，汽车排气管等所用的铁素体不锈钢都会在较高温度下长期使用，这也对铁素体不锈钢的高温力学性能提出了较高的要求。因此提高铁素体不锈钢的高温力学性能不仅对钢厂生产，对下游用户甚至消费者来说，都有着非常重要的意义。
[0003]目前，国内国外的一些不锈钢生产企业已经看准了优良高温力学性能铁素体不锈钢的应用前景，纷纷推出相关的一些高温下具有优良力学性能的铁素体不锈钢产品。其钢种化学成分如表1所不。
[0004]表1.现有专利中铁素体不锈钢成分(单位:wt% )
[0005]
【权利要求】
1.一种具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢，其化学成分重量百分比为:c:0.01~0.07%, Si:0.50 ~1.50%, Mn:0.40 ~1.0%，Al:0.5 ~2.5%，S:0.001 ~0.005, Cr:12.0 ~20.0 %，N:0.01 ~0.07 %，O:0.002 ~0.008 %，Tb:0.15 ~0.7 %，Y:0.005 ~0.2%, Al+Si≥1.5%, Nb:≥7XC%，Y>5XS%，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢，其特征在于，还包括Ti，Ti含量为O~0.3%，以重量百分比计。
3.一种具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢的制造方法，包括如下步骤: 1)冶炼、铸造 铁素体不锈钢，其化学成分重量百分比为:c:0.01~0.07%，S1:0.50~1.50%,Mn:0.40 ~1.0%，Al:0.5 ~2.5%，Cr:12.0 ~20.0%，N:0.01 ~0.07%, O:0.002 ~0.008%, Tb:0.15 ~0.7%，Y:0.005 ~0.2%, Al+Si ^≥1.5%, Nb 7XC%, Y>5XS%,其余为Fe和不可避免的杂质；按上述化学成分经冶炼、浇铸后得铸坯，所得铸坯在1200~1250°C下保温180~240min，其中，Y以Fe-Y合金的形式加入； 2)热轧、退火将保温后得到的铸坯进行热轧，热轧的终轧温度为850~900°C，退火温度840~870°C，退火时间16-24小时，得到所述成品铁素体不锈钢。
4.根据权利要求3所述的具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述铁素体不锈钢成分还包括Ti，其含量为O~0.3%，以重量百分比计。
5.根据权利要求3所述的具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述Fe-Y合金中，Y的质量分数为12~16%。
6.根据权利要求3所述的具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述退火采用罩式炉退火。
7.根据权利要求3所述的具有优良高温力学性能的铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述铸坯加热保温步骤中加热温度和保温时间控制如下: 当Al+Si ≤1.2%，铸坯加热温度为1200°C，保温时间180min ； 当Al+Si在1.2-1.7%时，铸坯加热温度1200-1250°C，保温时间180_240min ； 当Al+Si≥1.7%，铸坯加热温度为1250°C，保温时间240min。
【文档编号】C22C38/26GK103966517SQ201410177886
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】张鑫, 秦斌 申请人:宝钢不锈钢有限公司