一種具有良好抗皺性能的鐵素體不銹鋼及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及鐵素體不誘鋼，具體設及一種具有良好抗起皺性能的鐵素體不誘鋼及 其制造方法。
【背景技術】
[0002] 鐵素體不誘鋼不含或只含少量儀，成本較低，同時其兼具良好的沖壓成形性能，因 此被廣泛應用在建筑物，家用電器，廚房用品，汽車排氣等生活中的各個方面。但是由于鐵 素體不誘鋼基體為BCC體屯、立方結構，在沖壓過程中存在明顯的沖壓起皺缺陷，需要增加 額外的拋光成本，同時也會導致嚴重的拋光粉塵污染，限制了鐵素體不誘鋼的廣泛應用，因 此，降低鐵素體不誘鋼薄板的沖壓起皺高度成為目前急需解決的技術難題。
[0003] 起皺是鐵素體不誘鋼在成形過程中應變量較大時產生的一種表面缺陷，運種缺陷 發生在平行于板的社制方向，表現為狹窄凸起條紋，即表面皺折。起皺破壞了成形部件的外 觀，消除它需要昂貴的研磨和拋光操作。起皺是由于與鋼板的社制方向平行延伸的、結晶方 位近的晶粒群的塑性變形不同而產生的，也可W說是由混合織構的各向異性塑性流動引起 的。因此，要獲得低起皺高度，需要薄板中具有不同取向的晶粒隨機分布。
[0004] 中國專利98801478. 5王要通過穩走化兀素妮鐵復合添加，并設走Ti/N含重比大 于12，佩和V總含量小于0. 1%同時滿足V/Nb= 2-5,同時將熱社加熱溫度控制在117(TC W下，在950°CW上完成粗社過程，進而獲得低的起皺高度。中國專利200910048291. 0采 用單Nb穩定鐵素體不誘鋼，形成碳氮化妮析出相，并賦予了相應的冶金工藝制度：高的粗 社溫度和低的終社溫度,從而降低冷社板的表面起皺。中國專利CN00800983.X中，在不 追求超低碳氮原子的情況下，添加了V元素滿足：0.06《（C+N)《0. 12，1《C/N，進而滿 足1.5X10-3《（VXN)《1.5X10-2,通過成分的控制獲得了較低的皺權高度。中國專利 200680049702. 2通過精確控制鋼水中的氧化侶夾雜物的濃度，并加入穩定化元素Ti，通過 TiN的作用提高板巧中的等軸晶的比例，進而獲得低的起皺高度。因此，現有技術重點在 Nb、Ti、V、A1等穩定化元素的添加來降低皺權高度，工藝控制起到輔助作用，都沒有設及鐵 素體不誘鋼的高溫相變理論。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于提供一種具有良好抗起皺性能的鐵素體不誘鋼及其制造方法， 使得最終成品薄板中具有不同織構取向的晶粒隨機分布，從而獲得極低的起皺高度，并提 高了鋼的抗拉強度。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案是：
[0007] -種具有良好抗起皺性能的鐵素體不誘鋼，其化學成分質量百分數為：C:0. 02~ 0. 08%，N:0. 02 ~0. 08%，Si:0. 05 ~0. 60%，Μη:0. 05 ~0. 50%，Cr:12. 0 ~19. 0%， Cu:0. 1~1. 0%，Ni:0. 1~2. 0%，P<0. 05%，S<0. 02%，其余為化及不可避免雜質；且上 述元素同時需滿足如下關系：0.4 < + ^萬+Μ/ 3 <I。
[000引進一步，所述鐵素體不誘鋼的起皺高度在15μmw下。
[0009] 本發明的成分設計中：
[0010] C:鐵素體不誘鋼性能上的很多缺點，例如：初脆轉變溫度高，缺口敏感性大，耐蝕 性差都與鋼中的碳有關。但是碳是奧氏體形成元素，在本發明中起關鍵作用，其含量不能太 低，所W下限設置為0. 02%，但是含量過高，會惡化鐵素體不誘鋼的性能，因此，本發明控制 C含量為0. 02~0. 08%。
[0011] N:同C一樣，N也為奧氏體形成元素，在本發明中起關鍵作用，含量過高會導致不 誘鋼成形性和耐腐蝕性的下降，因此，本發明控制NO. 08~0. 02%。C、N含量的適量添加有 利于增加本發明高溫條件下奧氏體的比例，進而有利于起皺性能的改善。
[0012] Si:固溶強化元素，其含量的增加會導致延伸率和初性的下降，其含量越少越好， 其上限設定為0. 6%，但有時Si作為脫氧元素進行添加，同時考慮到冶煉成本，其下限設定 為0.05%。因此，本發明控制Si含量為0.05~0.6%。
[001引 Μη:弱的奧氏體形成元素，同時也是固溶強化元素，可W抑制鋼中硫的有害作用， 但是其含量增加會惡化腐蝕性能，因此Μη含量需要控制在0. 5 %W下。
[0014] 化：同Μη類似，化為奧氏體形成元素，可W提高鋼種的耐腐蝕性，擴大不誘鋼高溫 奧氏體含量，適量添加有利于改善沖壓性能，但是過量添加會惡化加工性能，因此本發明控 制Cu含量為0. 1~1.0%。
[0015] 化：提高耐腐蝕性的主要元素，其含量的增加可W明顯增強在氧化性酸的耐腐蝕 性，提高其在氯化物溶液中的耐應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕性能，但是其含量的增加又會導 致初性和加工性的降低，因此，本發明控制化含量為12~19%。
[0016]P和S:都是有害元素，P對于熱加工性是有害的，而S會在晶粒邊緣分離，并使晶 粒邊緣變脆，另外MnS的形成也對鋼的耐蝕性及其有害。因此P和S的含量應該在現有煉 鋼能力的基礎上盡量偏低。因此，控制P<〇. 05%，S<0. 02%。
[0017]Ni:在常規的鐵素體不誘鋼中，Ni含量極少，但Ni作為奧氏體形成元素，一方面可 W提高耐腐蝕性能，另一方面能夠有效擴大鐵素體不誘鋼高溫下的奧氏體比例，充分利用 熱處理工藝促進奧氏體向馬氏體轉變，進而獲得低的織構強度，并使得各種不同取向的晶 粒隨機化，最終降低薄板拉伸后的起皺高度。但是當Ni含量過高，會增大鐵素體不誘鋼熱 社過程中的邊裂風險，因此，本發明控制Ni含量為0. 1~2. 0%。
[001引同時，為了保證高溫下奧氏體的比例，需要同時滿足0.4 < ·%/^ +、/^-fΜ/ 3 < 1 (其中，元素符號代表相應元素的質量百分數X100)，本發明中C、Ν和Ni都為奧氏體形成 元素，控制化4《據+廊牛凝巧復1有助于擴大高溫奧氏體比例，從而保證后續的熱社后 退火在雙相區間完成，充分利用高溫奧氏體向鐵素體轉變時的相變織構演化，進而抑制了 熱社變形織構的形成，最終有利于各種不同取向的晶粒隨機分布，獲得低的起皺高度。且本 發明所述鐵素體不誘鋼高溫奧氏體的峰值摩爾比例大于30%。
[0019] 本發明所述具有良好抗起皺性能的鐵素體不誘鋼的制造方法，其包括如下步驟：
[0020] 1)冶煉、鍛造
[0021] 按如下化學成分進行冶煉、鍛造成板巧；所述化學成分質量百分數為：C:0. 02~ 0. 08%，N:0. 02 ~0. 08%，Si:0. 05 ~0. 60%，Μη:0. 05 ~0. 50%，Cr:12. 0 ~19. 0%， Cu:0. 1~1. 0%，Ni:0. 1~2. 0%，P<0. 05%，S<0. 02%，其余為化及不可避免雜質；且上 述元素同時需滿足如下關系：0.4 < +心萬+M7 3 < 1 ;
[002引。熱社
[0023] 加熱溫度《1200°C，終社溫度為800~900°C;
[0024] 如熱社后退火
[00巧]熱社后退火溫度為900~1050°C，退火時間5~6min;
[0026] 4)冷社
[0027] 冷社壓下率>70 %;
[002引W冷社后退火
[0029] 冷社后退火溫度為850~1000°C，退火時間1~2min，并控制平均晶粒尺寸在 20μηιW下。
[0030] 本發明的制造工藝設計中：
[003。本發明的熱社加熱