本发明涉及超低碳不锈钢材料的制备技术领域，尤其涉及一种超低碳不锈钢材料及控制超低碳不锈钢材料屈强比的方法。
背景技术：
超低碳马氏体不锈钢具有较好的力学性能、优良的抗水、气腐蚀性以及可焊性，近年来在核电工程构件、大型水轮机叶片、高压给水泵、石油钻井管道等能源领域的关键部件中得到广泛应用。
超低碳马氏体不锈钢的屈强比用于反应材料的力学性能，为了追求材料的优良的力学性能，不能单纯控制材料的屈服强度或者抗拉强度，合适的屈强比Rp0.2/Rm才能使材料的综合力学性能达到最好。
技术实现要素：
有必要提出一种超低碳不锈钢材料。
还有必要提出一种控制超低碳不锈钢材料屈强比的方法。
一种超低碳不锈钢材料，所述超低碳不锈钢材料的化学成分及含量为：C：0.002～0.03％、Si：0.35～0.6％、Mn：0.70～0.95％、P≤0.0028％、S≤0.005％、Cr：12.4～13.5％、Mo：0.5～0.7％、Ni：4.5～5.0％、N:0.008～0.018％、V≤0.005％，其余为铁。
一种控制超低碳不锈钢材料的屈强比的方法，包括熔炼和热处理步骤，所述熔炼步骤包括：EAF电弧炉冶炼、LF低频炉冶炼、VOD精炼；
EAF电弧炉冶炼：在熔清的炉料中加入占炉料质量1.0～1.5％的石灰或萤石，造渣，用氧枪吹扫渣面，并流渣脱P，保持炉料的温度为1520℃～1570℃，取样分析P、C含量，使P元素含量≤0.028％，C元素含量为0.02～0.023％，继续冶炼至刚水温度达到1660℃，出钢；
LF低频炉冶炼：钢水到达LF低频炉后，按照每吨钢水加入0.5～2kg的比例加入硅铁，以加快Cr元素的还原速率，然后再加入0.70～0.95％的Mn、4.5～5.0％的Ni，取样分析S、Cr含量，使S元素含量≤0.004％，使Cr元素含量为12.2～12.5％，至钢水的温度为1600～1620℃时出钢；
VOD精炼：钢水到达VOD精炼炉后，先扒除钢包中90％以上的渣，目测能看到钢水，同时测量钢包的自由度≥800mm，当精炼炉真空度达到60～200乇时，钢水温度达到1600～1620℃时，下降氧枪吹氧，吹氧时间不少于20min，以减少Cr元素的氧化，提高吹氧利用率；
所述热处理步骤包括正火、一次回火、二次回火：
正火：将铸件以＜70℃/h的升温速度，加热到AC3+(50～100)℃，保温时间按照铸件最大壁厚计算，其中，计算方法为铸件最大壁厚乘以1h/25mm，保温后冷却，冷却方式为强风冷却，冷却速度为＞7℃/min，冷却至铸件最大壁厚的温度＜90℃；
其中，AC3(℃)＝910℃-203℃*(％C)1/2-15.2℃*(％Ni)+44.7℃*(％Si)+104℃*(％V)+31.5℃*(％Mo)，式中，各元素含量为所述超低碳高屈强比不锈钢材料的化学成分及含量；
一次回火：将铸件以＜70℃/h的升温速度，加热到AS点，保温时间按照铸件最大壁厚计算，其中，计算方法为铸件最大壁厚乘以1h/25mm，保温后以＜70℃/h的速度强风冷却，冷却至200℃后继续空冷至90℃，其中，As为奥氏体化开始温度；
二次回火：将铸件以＜70℃/h的升温速度，加热到AS-(10～30)℃，保温时间按照铸件最大壁厚计算，其中，计算方法为铸件最大壁厚乘以1h/25mm，之后以＜70℃/h的速度强风冷却，冷却至200℃后继续空冷至室温。
该发明中通过对冶炼后的炉料进行正火、一次回火、二次回火处理，使得材料的屈服强度Rm和抗拉强度Rp均得到明显提高，使得材料的屈强比也达到＜0.9。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种超低碳不锈钢材料，所述所述超低碳不锈钢材料的化学成分及含量为：C：0.002～0.03％、Si：0.35～0.6％、Mn：0.70～0.95％、P≤0.0028％、S≤0.005％、Cr：12.4～13.5％、Mo：0.5～0.7％、Ni：4.5～5.0％、N:0.008～0.018％、V≤0.005％，其余为铁。
本发明还提出一种控制超低碳不锈钢材料的屈强比的方法，包括熔炼和热处理步骤，所述熔炼步骤包括：EAF电弧炉冶炼、LF低频炉冶炼、VOD精炼；
EAF电弧炉冶炼：在熔清的炉料中加入占炉料质量1.0～1.5％的石灰或萤石造渣，用氧枪吹扫渣面，并流渣脱P，保持炉料的温度为1520℃～1570℃，取样分析P、C含量，使P元素含量≤0.028％，C元素含量为0.02～0.023％，继续冶炼至刚水温度达到1660℃，出钢；
LF低频炉冶炼：钢水到达LF低频炉后，按照每吨钢水加入0.5～2kg的比例加入硅铁，以加快Cr元素的还原速率，然后再加入0.70～0.95％的Mn、4.5～5.0％的Ni，取样分析S、Cr含量，使S元素含量≤0.004％，使Cr元素含量为12.2～12.5％，至钢水的温度为1600～1620℃时出钢；各元素的加入量为熔炼开始时占钢水的总质量的质量比。
VOD精炼：钢水到达VOD精炼炉后，先扒除钢包中90％以上的渣，目测能看到钢水，同时测量钢包的自由度≥800mm，当精炼炉真空度达到60～200乇时，钢水温度达到1600～1620℃时，下降氧枪吹氧，吹氧时间不少于20min，以减少Cr元素的氧化，提高吹氧利用率；所述热处理步骤包括正火、一次回火、二次回火：
正火：将铸件以＜70℃/h的升温速度，加热到AC3+(50～100)℃，保温时间按照铸件最大壁厚计算，其中，计算方法为铸件最大壁厚乘以1h/25mm，保温后冷却，冷却方式为强风冷却，冷却速度为＞7℃/min，冷却至铸件最大壁厚的温度＜90℃；
其中，AC3(℃)＝910℃-203℃*(％C)1/2-15.2℃*(％Ni)+44.7℃*(％Si)+104℃*(％V)+31.5℃*(％Mo)，式中，各元素含量为所述超低碳高屈强比不锈钢材料的化学成分及含量。在该步骤中，结合材料的化学成分和含量来控制AC3的值，使得温度控制更加合理。
一次回火：将铸件以＜70℃/h的升温速度，加热到AS点，保温时间按照铸件最大壁厚计算，其中，计算方法为铸件最大壁厚乘以1h/25mm，保温后以＜70℃/h的速度强风冷却，冷却至200℃后继续空冷至90℃，其中，As为奥氏体化开始温度。
二次回火：将铸件以＜70℃/h的升温速度，加热到AS～(10～30)℃，保温时间按照铸件最大壁厚计算，其中，计算方法为铸件最大壁厚乘以1h/25mm，之后以＜70℃/h的速度强风冷却，冷却至200℃后继续空冷至室温。
正火热处理的目的是充分溶解铸件中的析出相，经奥氏体化后形成较小晶粒的奥氏体，冷却后形成同等晶粒的马氏体组织；一次回火的目的是将正火马氏体处理为回火马氏体，为二次回火过程中逆变奥氏体的产生和稳定做准备；二次回火的目的是在一次回火的基础上增加逆变奥氏体含量，提高逆变奥氏体的机械稳定性，同时，对一次回火过程中产生的新增马氏体进行回火处理。
对按照上述制备方法制得的超低碳不锈钢材料进行化学成分及性能分析得到下表：
上表可知：该超低碳不锈钢材料的Rm≥780MPa、Rp0.2≥580MPa、A％≥20％、Z％≥55％，实现了材料的屈强比Rp0.2/Rm<0.9，同时满足材料的高强度和高韧性综合力学性能指标。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。