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CN118256697A - 一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法 - Google Patents

一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法 Download PDF

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CN118256697A CN202410691444.8A CN202410691444A CN118256697A CN 118256697 A CN118256697 A CN 118256697A CN 202410691444 A CN202410691444 A CN 202410691444A CN 118256697 A CN118256697 A CN 118256697A
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Abstract

本发明属于轴承钢技术领域,具体为一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法,通过加入一定量的氮来代替金属镍,大大降低了制造成本,同时设计合适的热处理工艺,不仅能显著提高不锈轴承钢的强度和延展性,还能提高不锈轴承钢的耐腐蚀能力,所述含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸≤1.5μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度≥1860MPa,抗拉强度≥2210MPa,延伸率≥11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比≤0.32%。

Description

一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及轴承钢技术领域,具体为一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法。
背景技术
近些年,随着轴承钢的发展,出现了高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢和不锈轴承钢等,并且随着不锈轴承钢广泛应用在工程机械、航天航空、船舶、高速铁路等行业中,对不锈轴承钢的性能提出了更高的要求。特别是在船舶、海洋工程、核电等腐蚀能力较强的环境下,不仅对不锈轴承钢的强度、硬度有更高的要求,还对其耐腐蚀性、使用寿命有更高的要求。
目前,国内外常用的马氏体不锈轴承钢主要有以下几个问题:第一,碳含量普遍偏高,容易出现粗大的共晶碳化物,且在后期热处理过程中很难将粗大的碳化物细化,导致钢的强度和耐蚀性大幅度下降,无法满足在某些苛刻环境下的应用。第二:含氮的马氏体不锈轴承钢种类较少,且普遍含有昂贵金属镍,容易造成制造成本较高,经济效益不高。因此,在保证不锈轴承钢制造成本的前提下,研发出具有超高强度,优异延展性且耐腐蚀性能良好的马氏体不锈轴承钢材料迫在眉睫。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明的主要目的是提出一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法。
为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、熔炼得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;所述马氏体不锈轴承钢不含镍,且氮含量为0.5~0.65wt%;
S2、将铸锭加热到1080~1160℃,然后进行热轧得到板材;
S3、将板材加热到1000~1050℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;
S4、板材进行温轧,温轧后板材的温度为490~510℃,温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在210~260℃回火4h,最后在空气中冷却。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S1中,采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S2中,终轧温度为930~970℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S3中,加热的升温速率为10℃/min。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S4中,板材进行5道次温轧,在每道次温轧过程中温度降低40~60℃,最后一次温轧后板材的温度为490~510℃。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S6中,深冷处理时间为2h。
为解决上述技术问题,根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种含氮马氏体不锈轴承钢,采用上述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法制备得到。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的优选方案,其中:所述含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸≤1.5μm。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的优选方案,其中:所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度≥1860MPa,抗拉强度≥2210MPa,延伸率≥11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比≤0.32%。
作为本发明所述的一种含氮马氏体不锈轴承钢的优选方案,其中:所述含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.15~0.3wt%;Cr:14~16wt%;Mo:1.5~2.5wt%;Si≤0.6wt%;N:0.5~0.65wt%;V:0.2~0.4wt%;Mn≤1.0wt%;Ti≤0.15wt%;P≤0.003wt%;S≤0.003wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的有益效果如下:
本发明提出一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法,通过加入一定量的氮来代替金属镍,大大降低了制造成本,同时设计合适的热处理工艺,不仅能显著提高不锈轴承钢的强度和延展性,还能提高不锈轴承钢的耐腐蚀能力,所述含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸≤1.5μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度≥1860MPa,抗拉强度≥2210MPa,延伸率≥11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比≤0.32%。
具体实施方式
下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种含氮马氏体不锈轴承钢及其制备方法,通过加入一定量的氮来代替金属镍,大大降低了制造成本,在热轧之后进行温轧,并经过淬火、深冷处理和低温回火等热处理工艺,能有效细化晶粒、加速碳化物析出,得到带有碳化物析出物的超细晶粒回火马氏体和少量残余奥氏体,从而获得力学性能优异、较好耐腐蚀性能超高强度高耐蚀性含氮马氏体不锈轴承钢。
根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、熔炼得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;所述马氏体不锈轴承钢不含镍,且氮含量为0.5~0.65wt%;
S2、将铸锭加热到1080~1160℃,然后进行热轧得到板材;
S3、将板材加热到1000~1050℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;
S4、板材进行温轧,温轧后板材的温度为490~510℃,温轧总下压率为90%;使用温轧能有效细化亚稳态奥氏体晶粒;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理;深冷处理后的显微组织由超细板条马氏体和少量残余奥氏体组成;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在210~260℃回火4h,最后在空气中冷却。低温回火是为了缓解马氏体板之间的残余应力并促进马氏体基体中的超细碳化物沉淀,从而提升马氏体强度。
优选的,所述步骤S1中,采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼。具体的,所述马氏体不锈轴承钢的氮含量可以为例如0.5wt%、0.51wt%、0.52wt%、0.53wt%、0.54wt%、0.55wt%、0.56wt%、0.57wt%、0.58wt%、0.59wt%、0.6wt%、0.61wt%、0.62wt%、0.63wt%、0.64wt%、0.65wt%中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S2中,终轧温度为930~970℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%。具体的,铸锭加热温度可以为例如1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1160℃中的任意一者或任意两者之间的范围;终轧温度可以为例如930℃、940℃、950℃、960℃、970℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S3中,加热的升温速率为10℃/min;具体的,板材加热温度可以为例如1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃中的任意一者或任意两者之间的范围;
优选的,所述步骤S4中,板材进行5道次温轧,在每道次温轧过程中温度降低40~60℃,最后一次温轧后板材的温度为490~510℃;具体的,最后一次温轧后板材的温度可以为例如490℃、495℃、500℃、505℃、510℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S6中,深冷处理时间为2h。
优选的,所述步骤S7中,回火温度可以为例如210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种含氮马氏体不锈轴承钢,采用上述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法制备得到。
优选的,所述含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸≤1.5μm。
优选的,所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度≥1860MPa,抗拉强度≥2210MPa,延伸率≥11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比≤0.32%。
优选的,所述含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.15~0.3wt%;Cr:14~16wt%;Mo:1.5~2.5wt%;Si≤0.6wt%;N:0.5~0.65wt%;V:0.2~0.4wt%;Mn≤1.0wt%;Ti≤0.15wt%;P≤0.003wt%;S≤0.003wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明含氮马氏体不锈轴承钢各元素及用量选取依据如下:
C:C能够提高钢的淬透性,较高的碳含量会提高马氏体钢的强度和硬度,但是碳含量过多也会导致粗大碳化物的出现,使轴承钢的韧塑性和耐腐蚀性能降低。因此C的含量为0.15~0.3wt%。
Cr:随着Cr含量的增加,轴承钢的硬度和耐腐蚀性都能得到提高,但是随着Cr含量的增加,会导致铁素体的增多,铁素体会使轴承钢的韧塑性下降。一般在马氏体不锈轴承钢中Cr的含量不低于13wt%,所以Cr的含量为14~16wt%。
Mo:Mo通过细化晶粒来提高钢的淬透性和热强性,并且可以使Cr的钝化能力增强,提高不锈钢在有机酸和无机酸中环境中的耐腐蚀能力,但随着Mo含量的增大,对钢的强度和韧性会有不良影响。所以Mo的含量应控制在1.5~2.5wt%。
Si:Si能溶于铁素体中提高钢的硬度和强度,且能在钢的表面形成一层致密的氧化膜,提高钢的耐蚀性。但是大量的Si会降低钢的韧塑性,所以Si的含量应控制在0.6wt%以内。
N:N元素的加入会抑制大尺寸碳化物和σ相的析出,同时促使碳化物细化至较窄的尺寸范围内。并且N的固溶强化作用和纳米级碳氮化合物的沉淀强化也会使含氮马氏体不锈轴承钢强度和硬度提升。当N含量过高会加大制造难度甚至造成更多资源的浪费,所以N的含量应控制在0.5~0.65wt%之间。
V:V能细化共晶碳化物、铁素体,还能改善其在马氏体之间的形态分布,有效提高了钢的强度和塑形。在回火处理后钢的强度会大幅度提升,并且V与N有更强的亲和力,更有效促进其碳化物的析出。过量V会使钢的韧性降低,所以V的含量为0.2~0.4wt%。
Mn:Mn能够提高钢的强度,同时也能削弱杂质S的不良影响,并且能提高N在轴承钢中的溶解度,增加N的含量。但随着Mn含量的增加,钢的热导率会急剧下降,且钢的过热敏感性和回火脆性也会增加,因此Mn的含量≤1.0wt%即可。
Ti:加Ti有助于提升钢的强度和耐腐蚀性,随着Ti含量增加,共晶碳化物的硬度也会增加,并且在不锈轴承钢中,钛还能消除或减轻钢的强度及韧性,从而提升钢的耐腐蚀性。但Ti含量的增加,会使其表面产生一层高熔点的氧化膜,从而阻碍了钢的进一步融化,所以Ti的含量为≤0.15wt%。
以下结合具体实施例对本发明技术方案进行进一步说明。
实施例1
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼,得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.22wt%;Cr:14.70wt%;Mo:2.3wt%;Si:0.41wt%;N:0.58wt%;V:0.2wt%;Mn:0.74wt%;Ti:0.11wt%;P:0.0014wt%;S:0.0017wt%,余量为Fe和不可避免的杂质;
S2、将铸锭加热到1090℃,然后进行热轧得到板材;终轧温度为950℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%;
S3、将板材加热到1010℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;加热的升温速率为10℃/min;
S4、板材进行5道次温轧,每道次轧制后的温度分别为697℃、651℃、603℃、558℃、507℃,温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理,深冷处理时间为2h;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在210℃回火4h,最后在空气中冷却。
本实施例制备的含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸为1.36μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度为1860MPa,抗拉强度为2219MPa,延伸率为12.3%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比为0.30%。
实施例2
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼,得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.29wt%;Cr:15.2wt%;Mo:1.7wt%;Si:0.52wt%;N:0.51wt%;V:0.32wt%;Mn:0.59wt%;Ti:0.09wt%;P:0.0022wt%;S:0.0015wt%,余量为Fe和不可避免的杂质;
S2、将铸锭加热到1100℃,然后进行热轧得到板材;终轧温度为960℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%;
S3、将板材加热到1030℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;加热的升温速率为10℃/min;
S4、板材进行5道次温轧,每道次轧制后的温度分别为695℃、648℃、596℃、551℃、503℃,温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理,深冷处理时间为2h;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在220℃回火4h,最后在空气中冷却。
本实施例制备的含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸为1.15μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度为1871MPa,抗拉强度为2227MPa,延伸率为12.6%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比为0.32%。
实施例3
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼,得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.17wt%;Cr:14.2wt%;Mo:2.0wt%;Si:0.48wt%;N:0.63wt%;V:0.27wt%;Mn:0.69wt%;Ti:0.12wt%;P:0.0018wt%;S:0.0017wt%,余量为Fe和不可避免的杂质;
S2、将铸锭加热到1150℃,然后进行热轧得到板材;终轧温度为970℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%;
S3、将板材加热到1020℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;加热的升温速率为10℃/min;
S4、板材进行5道次温轧,每道次轧制后的温度分别为701℃、654℃、600℃、552℃、498℃;温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理,深冷处理时间为2h;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在230℃回火4h,最后在空气中冷却。
本实施例制备的含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸为1.29μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度为1916MPa,抗拉强度为2273MPa,延伸率为12.4%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比为0.23%。
实施例4
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼,得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.21wt%;Cr:14.8wt%;Mo:1.9wt%;Si:0.49wt%;N:0.64wt%;V:0.25wt%;Mn:0.87wt%;Ti:0.08wt%;P:0.0018wt%;S:0.0026wt%,余量为Fe和不可避免的杂质;
S2、将铸锭加热到1120℃,然后进行热轧得到板材;终轧温度为955℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%;
S3、将板材加热到1000℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;加热的升温速率为10℃/min;
S4、板材进行5道次温轧,每道次轧制后的温度分别为696℃、647℃、601℃、547℃、503℃;温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理,深冷处理时间为2h;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在240℃回火4h,最后在空气中冷却。
本实施例制备的含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸为1.34μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度为1882MPa,抗拉强度为2236MPa,延伸率为12%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比为0.29%。
实施例5
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼,得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.25wt%;Cr:15.7wt%;Mo:2.44wt%;Si:0.45wt%;N:0.54wt%;V:0.39wt%;Mn:0.43wt%;Ti:0.14wt%;P:0.0023wt%;S:0.002wt%,余量为Fe和不可避免的杂质;
S2、将铸锭加热到1140℃,然后进行热轧得到板材;终轧温度为960℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%;
S3、将板材加热到1010℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;加热的升温速率为10℃/min;
S4、板材进行5道次温轧,每道次轧制后的温度分别为697℃、650℃、597℃、552℃、505℃,温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理,深冷处理时间为2h;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在250℃回火4h,最后在空气中冷却。
本实施例制备的含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸为1.37μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度为1878MPa,抗拉强度为2230MPa,延伸率为12.2%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比为0.31%。
实施例6
一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼,得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.19wt%;Cr:15.3wt%;Mo:2.3wt%;Si:0.39wt%;N:0.57wt%;V:0.29wt%;Mn:0.83wt%;Ti:0.07wt%;P:0.0015wt%;S:0.0027wt%,余量为Fe和不可避免的杂质;
S2、将铸锭加热到1090℃,然后进行热轧得到板材;终轧温度为940℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%;
S3、将板材加热到1015℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;加热的升温速率为10℃/min;
S4、板材进行5道次温轧,每道次轧制后的温度分别为710℃、653℃、606℃、554℃、501℃;温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理,深冷处理时间为2h;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在260℃回火4h,最后在空气中冷却。
本实施例制备的含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸为1.5μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度为1869MPa,抗拉强度为2210MPa,延伸率为11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比为0.32%。
通过加入一定量的氮来代替金属镍,大大降低了制造成本,同时设计合适的热处理工艺,不仅能显著提高不锈轴承钢的强度和延展性,还能提高不锈轴承钢的耐腐蚀能力,所述含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸≤1.5μm;所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度≥1860MPa,抗拉强度≥2210MPa,延伸率≥11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比≤0.32%。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、熔炼得到含氮马氏体不锈轴承钢铸锭;所述马氏体不锈轴承钢不含镍,且氮含量为0.5~0.65wt%;
S2、将铸锭加热到1080~1160℃,然后进行热轧得到板材;
S3、将板材加热到1000~1050℃,保温1.5h,然后空冷至750℃;
S4、板材进行温轧,温轧后板材的温度为490~510℃,温轧总下压率为90%;
S5、将温轧后的板材立即放入冷水中进行淬火处理;
S6、将淬火后的板材直接放入液氮环境下进行深冷处理;
S7、将经过深冷处理后的板材在充满氩气的环境下,在210~260℃回火4h,最后在空气中冷却。
2.根据权利要求1所述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,采用加压真空感应+加压真空电渣重熔进行熔炼。
3.根据权利要求1所述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,终轧温度为930~970℃,单道次热轧下压率为20%,进行3道次热轧,总下压率为60%。
4.根据权利要求1所述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,加热的升温速率为10℃/min。
5.根据权利要求1所述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,板材进行5道次温轧,在每道次温轧过程中温度降低40~60℃,最后一次温轧后板材的温度为490~510℃。
6.根据权利要求1所述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S6中,深冷处理时间为2h。
7.一种含氮马氏体不锈轴承钢,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述的含氮马氏体不锈轴承钢的制备方法制备得到。
8.根据权利要求7所述的含氮马氏体不锈轴承钢,其特征在于,所述含氮马氏体不锈轴承钢具有超细马氏体组织,其平均晶粒尺寸≤1.5μm。
9.根据权利要求7所述的含氮马氏体不锈轴承钢,其特征在于,所述含氮马氏体不锈轴承钢的屈服强度≥1860MPa,抗拉强度≥2210MPa,延伸率≥11.7%;所述含氮马氏体不锈轴承钢在3.5wt%的NaCl溶液的盐雾环境下腐蚀168h的腐蚀面积比≤0.32%。
10.根据权利要求7所述的含氮马氏体不锈轴承钢,其特征在于,所述含氮马氏体不锈轴承钢,按重量百分比计包括,C:0.15~0.3wt%;Cr:14~16wt%;Mo:1.5~2.5wt%;Si≤0.6wt%;N:0.5~0.65wt%;V:0.2~0.4wt%;Mn≤1.0wt%;Ti≤0.15wt%;P≤0.003wt%;S≤0.003wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。
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