本發(fā)明涉及不銹鋼材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼。

　　背景技術(shù)：

　　馬氏體不銹鋼是一類通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。這種特性決定了這類鋼必須具備兩個(gè)基本條件：一是在平衡相圖中必須有奧氏體相區(qū)存在，在該區(qū)域溫度范圍內(nèi)進(jìn)行長時(shí)間加熱，使碳化物固溶到鋼中之后，進(jìn)行淬火形成馬氏體，也就是化學(xué)成分必須控制在γ或γ+α相區(qū)，二是要使合金形成耐腐蝕和抗氧化的鈍化膜，鉻含量必須在10.5%以上。

　　馬氏體不銹鋼具備高強(qiáng)度和耐蝕性，可以用來制造機(jī)器零件如蒸汽渦輪的葉片、蒸汽裝備的軸和拉桿，以及在腐蝕介質(zhì)中工作的零件如活門、螺栓等。碳含量較高的馬氏體不銹鋼則適用于制造醫(yī)療器械、餐刀、測(cè)量用具、彈簧等。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類；根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。17-4ph型號(hào)不銹鋼，即sus630型號(hào)不銹鋼，是最常用的馬氏體沉淀硬化不銹鋼，其中國牌號(hào)為0cr17ni4cu4nb，是添加銅的沉淀硬化型鋼種；由于其具有較好的硬度、抗拉強(qiáng)度和耐腐蝕性能，常應(yīng)用于海上平臺(tái)、食品工業(yè)、直升機(jī)甲板、紙漿及造紙業(yè)、渦輪機(jī)葉片、機(jī)械部件、核廢物桶等領(lǐng)域。但是，由于在應(yīng)用中需要經(jīng)受酸性介質(zhì)腐蝕、機(jī)械磨損等考驗(yàn)，現(xiàn)有的17-4ph型號(hào)不銹鋼的壽命較短；在某些精密設(shè)備中若出現(xiàn)生銹或開裂現(xiàn)象，會(huì)增加成本，不利于經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，將馬氏體不銹鋼中的組分重量合理配比，提高其強(qiáng)度和抗腐蝕、抗氧化性能。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

　　一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0-0.05%，硅0-0.9%，硫0-0.02%，磷0.01-0.03%，錳0.01-0.9%，鉻15.6-17.0%，鎳4.1-4.9%，銅3.8-4.5%，鈮0.25-0.44%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　優(yōu)選地，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.04%，硅0.6%，硫0.01%，磷0.02%，錳0.9%，鉻15.6%，鎳4.1%，銅3.8%，鈮0.25%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　優(yōu)選地，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.03%，硅0.5%，硫0.009%，磷0.015%，錳0.5%，鉻15.8%，鎳4.2%，銅3.9%，鈮0.28%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　優(yōu)選地，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.02%，硅0.7%，硫0.02%，磷0.01%，錳0.6%，鉻15.7%，鎳4.3%，銅3.85%，鈮0.26%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　優(yōu)選地，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.015%，硅0.5%，硫0.015%，磷0.02%，錳0.7%，鉻15.6%，鎳4.5%，銅4.0%，鈮0.27%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，將各組分的重量合理配比，提高了不銹鋼的強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕性能，應(yīng)用于海上平臺(tái)、食品工業(yè)、直升機(jī)甲板、紙漿及造紙業(yè)、渦輪機(jī)葉片、機(jī)械部件、核廢物桶等領(lǐng)域，可以延長設(shè)備或零件的壽命。

　　附圖說明

　　無。

　　具體實(shí)施方式

　　為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實(shí)施例詳細(xì)說明如下。

　　一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0-0.05%，硅0-0.9%，硫0-0.02%，磷0.01-0.03%，錳0.01-0.9%，鉻15.6-17.0%，鎳4.1-4.9%，銅3.8-4.5%，鈮0.25-0.44%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　碳（c）是影響不銹鋼硬度的主要元素，通常碳含量越高，熱處理后的不銹鋼的硬度就越高；但是，碳含量過高，容易對(duì)不銹鋼的耐腐蝕性能造成影響；鉻（cr）是不銹鋼防銹的最主要元素，因?yàn)殂t會(huì)在不銹鋼表面形成氧化鉻鈍化膜（cr2o3），從而防止不銹鋼中的鐵氧化，通常來說，鉻含量越高，不銹鋼的耐腐蝕性越好；增加鉻含量，對(duì)提高不銹鋼在氧化性介質(zhì)中的耐腐蝕性極為有效，同時(shí)也使得不銹鋼的耐點(diǎn)腐蝕性提高；由于碳和鉻的親和性好，容易產(chǎn)生穩(wěn)定的碳化鉻，導(dǎo)致不銹鋼中鉻含量降低，從而降低其耐腐蝕性能，所以當(dāng)鉻含量相同時(shí)，碳含量越低，則不銹鋼的耐腐蝕性能越好；碳含量越高，則不銹鋼的耐腐蝕性越差；不銹鋼中碳含量與鉻含量二者相輔相成，本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中碳含量為0-0.05%，鉻含量為15.6-17.0%，能夠保證制備的不銹鋼具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。

　　硅（si）作為還原劑和脫氧劑，能夠提高不銹鋼的抗拉強(qiáng)度，硅與鉻等結(jié)合，有提高耐腐蝕性能和抗氧化的作用；但是，硅含量增加會(huì)降低不銹鋼的焊接性能，因此本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中硅含量控制在0-0.9%。

　　硫（s）、磷（p）是不銹鋼中的有害元素，會(huì)對(duì)不銹鋼的耐腐蝕及抗氧化性能造成影響，因此需要降低其含量，但是，過度降低硫、磷含量會(huì)導(dǎo)致精煉成本增加，因此，要將其控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中硫含量控制在0-0.02%，磷含量控制在0.01-0.03%，盡可能避免硫、磷對(duì)不銹鋼的耐腐蝕性能造成影響。

　　適量的錳（mn）可以改善不銹鋼的高溫強(qiáng)度，過量的錳會(huì)導(dǎo)致不銹鋼的耐腐蝕性和抗氧化性下降，因而本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中錳含量控制在0.01-0.9%，保證制備的不銹鋼具有高強(qiáng)度和耐腐蝕、抗氧化性能。

　　鎳（ni）與鉻配合，可以顯著提高不銹鋼的耐腐蝕性能，從而延長不銹鋼制品的使用壽命，本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中鎳含量控制在4.1-4.9%。

　　銅（cu）能夠增加不銹鋼的耐腐蝕性，使得不銹鋼的塑性提高、冷加工性能優(yōu)良，本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中銅含量為3.8-4.5%。

　　鈮（nb）是強(qiáng)碳化物形成元素，可以防止晶間腐蝕，提高不銹鋼的高溫強(qiáng)度，提高不銹鋼的耐晶間腐蝕性能，本發(fā)明的高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼中鈮含量為0.25-0.44%，使得不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。

　　采用本發(fā)明的重量配比制備的馬氏體不銹鋼具有高強(qiáng)度、優(yōu)異的耐腐蝕和抗氧化性能，應(yīng)用于海上平臺(tái)、食品工業(yè)、直升機(jī)甲板、紙漿及造紙業(yè)、渦輪機(jī)葉片、機(jī)械部件、核廢物桶等領(lǐng)域，可以延長設(shè)備或零件的壽命。

　　實(shí)施例1：一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.04%，硅0.6%，硫0.01%，磷0.02%，錳0.9%，鉻15.6%，鎳4.1%，銅3.8%，鈮0.25%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　實(shí)施例2：一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.03%，硅0.5%，硫0.009%，磷0.015%，錳0.5%，鉻15.8%，鎳4.2%，銅3.9%，鈮0.28%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　實(shí)施例3：一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.02%，硅0.7%，硫0.02%，磷0.01%，錳0.6%，鉻15.7%，鎳4.3%，銅3.85%，鈮0.26%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　實(shí)施例4：一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0.015%，硅0.5%，硫0.015%，磷0.02%，錳0.7%，鉻15.6%，鎳4.5%，銅4.0%，鈮0.27%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

　　本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，將各組分的重量合理配比，提高了不銹鋼的強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕性能，應(yīng)用于海上平臺(tái)、食品工業(yè)、直升機(jī)甲板、紙漿及造紙業(yè)、渦輪機(jī)葉片、機(jī)械部件、核廢物桶等領(lǐng)域，可以延長設(shè)備或零件的壽命。

　　本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。

　　技術(shù)特征：

　　技術(shù)總結(jié)

　　本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度防銹馬氏體不銹鋼，含有鐵、碳、硅、硫、磷、錳、鉻、鎳、銅、鈮組分，各組分按重量百分比計(jì)算分別為：碳0?0.05%，硅0?0.9%，硫0?0.02%，磷0.01?0.03%，錳0.01?0.9%，鉻15.6?17.0%，鎳4.1?4.9%，銅3.8?4.5%，鈮0.25?0.44%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明將不銹鋼各組分的重量合理配比，提高了不銹鋼的強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕性能，應(yīng)用于海上平臺(tái)、食品工業(yè)、直升機(jī)甲板、紙漿及造紙業(yè)、渦輪機(jī)葉片、機(jī)械部件、核廢物桶等領(lǐng)域，可以延長設(shè)備或零件的壽命，降低維護(hù)成本。

　　技術(shù)研發(fā)人員：周廣美;張凌

　　受保護(hù)的技術(shù)使用者：興化市廣福金屬制品有限公司

　　技術(shù)研發(fā)日：2018.12.31

　　技術(shù)公布日：2019.04.05