CN104651742A - 一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢及其加工工艺，成分为：C：0.07-0.09%、Mn：1.17-1.19%、Si：0.14-0.16%、P：0.006-0.008%、S：0.002-0.004%、Nb：0.083-0.085%、V：0.03-0.05%、Ti：1.86-1.89%、Al：2.53-2.57%、N≤0.006%、H≤0.00020%，Cu：0.07-0.09%，Cr：24.7-24.9%，Ni:17.5-17.7%，Mo：0.13-0.15%，镧：0.11-0.13%，铈：0.06-0.08%，镨：0.02-0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；本发明的不锈钢具有强抗腐蚀性能，横向屈服强度高，且具有优异低温韧性。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢及其制备方法，具体地说是一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢及其加工工艺。
背景技术
金属门窗一般都由不锈钢制作，要求金属门窗用不锈钢需要有极强的防腐性能且独具不锈钢的光泽，保温性能需要优于同结构普通钢，随着金属门窗使用的日益广泛，对不锈钢的技术要求也不断提高，需要其有足够的横向屈服强度和抗腐蚀性能；且在一些寒冷地区，不锈钢的低温韧性也不高，也常会导致在短时间内就断裂。因此如何有效提高金属门窗用不锈钢的横向屈服强度、抗腐蚀性能以及低温韧性是本领域技术人员一直需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢及其加工工艺，具有强抗腐蚀性能，高塑性，且具有优异低温韧性。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.07-0.09%、Mn：1.17-1.19%、Si：0.14-0.16%、P：0.006-0.008%、S：0.002-0.004%、Nb：0.083-0.085%、V：0.03-0.05%、Ti：1.86-1.89%、Al：2.53-2.57%、N≤0.006%、H≤0.00020%，Cu：0.07-0.09%，Cr：24.7-24.9%，Ni:17.5-17.7%，Mo：0.13-0.15%，镧：0.11-0.13%，铈：0.06-0.08%，镨：0.02-0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.1-4.3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.3-6.5%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.5-4.7μm，马氏体平均晶粒直径为3.0-3.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.0-7.2μm，马氏体平均晶粒直径为9.0-9.2μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为47-55%的混合物A和重量百分比为45-53%的混合物A组合而成；混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：15-17份，环氧树脂：44-47份，碳化硅：17-19份，聚乙烯醇缩丁醛：2-4份，烷基酚聚氧乙烯醚：3-5份，二甲苯：13-15份，十二烷基三甲基溴化铵：4-6份；混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂：5-7份，环氧树脂：34-37份，二氧化硅：7-9份，聚丙烯酰胺：2-4份，甲基丙烯酸：7-9份，聚氨酯预聚物：4-6份。
用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，包含以下步骤：
㈠将组分和含量符合要求的原料管经酸洗、固溶处理后通过冷扎设备冷轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；
㈡对中间管坯进行热处理，热处理具体为：将中间管坯回火加热到1350-1370℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1170-1190℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到520-540℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以13-15℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至940-960℃，然后采用风冷以7-9℃/s的冷却速率将板坯冷至650-670℃，再采用气雾冷却以2-4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520-540℃；第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以3-5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至310-340℃，采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
㈢将热处理后的中间坯进一步冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；
㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；
㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；
㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1250-1270℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到950-770℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到570-590℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以15-17℃/s的冷却速率将不锈钢冷至570-590℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至420-450℃，然后空冷至350-370℃，再采用水冷以4-6℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.07%、Mn：1.17%、Si：0.14%、P：0.006%、S：0.002%、Nb：0.083%、V：0.03%、Ti：1.86%、Al：2.53%、N：0.006%、H：0.00020%，Cu：0.07%，Cr：24.7%，Ni:17.5%，Mo：0.13%，镧：0.11%，铈：0.06%，镨：0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质；该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.1%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.3%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.5μm，马氏体平均晶粒直径为3.0μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.0μm，马氏体平均晶粒直径为9.0μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为47%的混合物A和重量百分比为53%的混合物A组合而成；混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：15份，环氧树脂：44份，碳化硅：17份，聚乙烯醇缩丁醛：2份，烷基酚聚氧乙烯醚：3份，二甲苯：13份，十二烷基三甲基溴化铵：4份；混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂： 5份，环氧树脂：34份，二氧化硅：7份，聚丙烯酰胺：2份，甲基丙烯酸：7份，聚氨酯预聚物：4份。
前述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.08%、Mn：1.18%、Si：0.15%、P：0.007%、S：0.003%、Nb：0.084%、V：0.04%、Ti：1.87%、Al：2.54%、N：0.001%、H：0.0001%，Cu：0.08%，Cr：24.8%，Ni:17.6%，Mo：0.14%，镧：0.12%，铈：0.07%，镨：0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质；该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.2%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.4%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.6μm，马氏体平均晶粒直径为3.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.1μm，马氏体平均晶粒直径为9.1μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为50%的混合物A和重量百分比为50%的混合物A组合而成；混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：16份，环氧树脂：45份，碳化硅：18份，聚乙烯醇缩丁醛：3份，烷基酚聚氧乙烯醚：4份，二甲苯：14份，十二烷基三甲基溴化铵：5份；混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂：6份，环氧树脂：35份，二氧化硅：8份，聚丙烯酰胺：8份，甲基丙烯酸：8份，聚氨酯预聚物：5份。
前述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.09%、Mn：1.19%、Si：0.16%、P：0.008%、S：0.004%、Nb：0.085%、V：0.05%、Ti：1.89%、Al：2.57%、N：0.002%、H：0.0001%，Cu：0.09%，Cr：24.9%，Ni:17.7%，Mo：0.15%，镧：0.13%，铈：0.08%，镨：0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.5%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.7μm，马氏体平均晶粒直径为3.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.2μm，马氏体平均晶粒直径为9.2μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为55%的混合物A和重量百分比为45%的混合物A组合而成；混合物A的组成成分按质量份计为：锌粉：17份，环氧树脂：47份，碳化硅：19份，聚乙烯醇缩丁醛：4份，烷基酚聚氧乙烯醚：5份，二甲苯：15份，十二烷基三甲基溴化铵：6份；混合物B的组成成分按质量份计为：聚酯树脂：7份，环氧树脂：37份，二氧化硅：9份，聚丙烯酰胺：4份，甲基丙烯酸：9份，聚氨酯预聚物：6份。
前述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺， 步骤㈡中，热处理具体为：将中间管坯回火加热到1350℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1170℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到520℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以135℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至940℃，然后采用风冷以7-9℃/s的冷却速率将板坯冷至650℃，再采用气雾冷却以2℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520℃； 第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以35℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至310℃，采用水冷以6℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1250℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到950℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到570℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以15℃/s的冷却速率将不锈钢冷至570℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至420℃，然后空冷至350℃，再采用水冷以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
前述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺， 步骤㈡中，热处理具体为：将中间管坯回火加热到1360℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1180℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到530℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以14℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至950℃，然后采用风冷以8℃/s的冷却速率将板坯冷至660℃，再采用气雾冷却以3℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至530℃； 第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至320℃，采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1260℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到960℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到580℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以16℃/s的冷却速率将不锈钢冷至580℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至430℃，然后空冷至360℃，再采用水冷以5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
前述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺， 步骤㈡中，热处理具体为：将中间管坯回火加热到1370℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1190℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到540℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以15℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至960℃，然后采用风冷以9℃/s的冷却速率将板坯冷至670℃，再采用气雾冷却以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至540℃； 第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至340℃，采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1270℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到770℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到590℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以17℃/s的冷却速率将不锈钢冷至590℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至450℃，然后空冷至370℃，再采用水冷以6℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
本发明的有益效果是：
本发明不锈钢成分中各元素含量的控制起到的作用是：本发明添加稀土元素镧、铈和镨，并通过结合热处理工艺可以得到奥氏体加马氏体组织，该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.1-4.3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.3-6.5%；从而成功生产出用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，具有很好的横向屈服强度及高塑性，横向抗拉强度≥415MPa，横向屈服强度≥220 MPa，横向延伸率≥25％，厚度方向断面收缩率≥50%， -20℃夏比冲击功≥150J。
本发明热处理和气氛光亮热处理的控制起到的作用是：通过热处理和气氛光亮热处理的控制，得到合理的两相比及细小奥氏体加马氏体组织，不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.5-4.7μm，马氏体平均晶粒直径为3.0-3.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.0-7.2μm，马氏体平均晶粒直径为9.0-9.2μm，从而提高了厚度方向性能及低温韧性且提高了抗腐蚀性能，从而通过微观组织控制有效提高不锈钢的抗腐蚀性能；通过表面有抗腐蚀涂层，使得不锈钢的抗腐蚀性能更强；抗氢致开裂（HIC）试验裂纹长度率CLR≦15%，裂纹厚度率CTR≦5%，裂纹敏感率CSR≦2%；抗硫化物应力腐蚀开裂（SSC）试验，加载0.9AYS（AYS实际屈服强度），样本的拉应力区通过10倍放大后无裂纹和无表面裂缝。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
本实施例是一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.07%、Mn：1.17%、Si：0.14%、P：0.006%、S：0.002%、Nb：0.083%、V：0.03%、Ti：1.86%、Al：2.53%、N：0.006%、H：0.00020%，Cu：0.07%，Cr：24.7%，Ni:17.5%，Mo：0.13%，镧：0.11%，铈：0.06%，镨：0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.1%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.3%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.5μm，马氏体平均晶粒直径为3.0μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.0μm，马氏体平均晶粒直径为9.0μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为47%的混合物A和重量百分比为53%的混合物A组合而成；
混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：15份，环氧树脂：44份，碳化硅：17份，聚乙烯醇缩丁醛：2份，烷基酚聚氧乙烯醚：3份，二甲苯：13份，十二烷基三甲基溴化铵：4份；
混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂： 5份，环氧树脂：34份，二氧化硅：7份，聚丙烯酰胺：2份，甲基丙烯酸：7份，聚氨酯预聚物：4份。
本实施例的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，包含以下步骤：
㈠将组分和含量符合要求的原料管经酸洗、固溶处理后通过冷扎设备冷轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；
㈡对中间管坯进行热处理，热处理具体为将中间管坯回火加热到1350℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1170℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到520℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以135℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至940℃，然后采用风冷以7-9℃/s的冷却速率将板坯冷至650℃，再采用气雾冷却以2℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520℃； 第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以35℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至310℃，采用水冷以6℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
㈢将热处理后的中间坯进一步冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；
㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；
㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；
㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1250℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到950℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到570℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以15℃/s的冷却速率将不锈钢冷至570℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至420℃，然后空冷至350℃，再采用水冷以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；
㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。
实施例2
本实施例是一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.08%、Mn：1.18%、Si：0.15%、P：0.007%、S：0.003%、Nb：0.084%、V：0.04%、Ti：1.87%、Al：2.54%、N：0.001%、H：0.0001%，Cu：0.08%，Cr：24.8%，Ni:17.6%，Mo：0.14%，镧：0.12%，铈：0.07%，镨：0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.2%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.4%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.6μm，马氏体平均晶粒直径为3.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.1μm，马氏体平均晶粒直径为9.1μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为50%的混合物A和重量百分比为50%的混合物A组合而成；
混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：16份，环氧树脂：45份，碳化硅：18份，聚乙烯醇缩丁醛：3份，烷基酚聚氧乙烯醚：4份，二甲苯：14份，十二烷基三甲基溴化铵：5份；
混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂：6份，环氧树脂：35份，二氧化硅：8份，聚丙烯酰胺：8份，甲基丙烯酸：8份，聚氨酯预聚物：5份。
本实施例的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，包含以下步骤：
㈠将组分和含量符合要求的原料管经酸洗、固溶处理后通过冷扎设备冷轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；
㈡对中间管坯进行热处理，热处理具体为：将中间管坯回火加热到1360℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1180℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到530℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以14℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至950℃，然后采用风冷以8℃/s的冷却速率将板坯冷至660℃，再采用气雾冷却以3℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至530℃； 第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至320℃，采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
㈢将热处理后的中间坯进一步冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；
㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；
㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；
㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1260℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到960℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到580℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以16℃/s的冷却速率将不锈钢冷至580℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至430℃，然后空冷至360℃，再采用水冷以5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。
实施例3
本实施例是一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.09%、Mn：1.19%、Si：0.16%、P：0.008%、S：0.004%、Nb：0.085%、V：0.05%、Ti：1.89%、Al：2.57%、N：0.002%、H：0.0001%，Cu：0.09%，Cr：24.9%，Ni:17.7%，Mo：0.15%，镧：0.13%，铈：0.08%，镨：0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.5%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.7μm，马氏体平均晶粒直径为3.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.2μm，马氏体平均晶粒直径为9.2μm；
不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，抗腐蚀由重量百分比为55%的混合物A和重量百分比为45%的混合物A组合而成；
混合物A的组成成分按质量份计为：锌粉：17份，环氧树脂：47份，碳化硅：19份，聚乙烯醇缩丁醛：4份，烷基酚聚氧乙烯醚：5份，二甲苯：15份，十二烷基三甲基溴化铵：6份；
混合物B的组成成分按质量份计为：聚酯树脂：7份，环氧树脂：37份，二氧化硅：9份，聚丙烯酰胺：4份，甲基丙烯酸：9份，聚氨酯预聚物：6份。
本实施例的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，包含以下步骤：
㈠将组分和含量符合要求的原料管经酸洗、固溶处理后通过冷扎设备冷轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；
㈡对中间管坯进行热处理，热处理具体为：将中间管坯回火加热到1370℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1190℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到540℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以15℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至960℃，然后采用风冷以9℃/s的冷却速率将板坯冷至670℃，再采用气雾冷却以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至540℃； 第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至340℃，采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
㈢将热处理后的中间坯进一步冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；
㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；
㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；
㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，气氛光亮热处理具体为：将成品管加热到1270℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到770℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到590℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以17℃/s的冷却速率将不锈钢冷至590℃； 第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至450℃，然后空冷至370℃，再采用水冷以6℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；
㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。
各实施例不锈钢的性能如表1所示。
表1 各实施例不锈钢的性能
| 实施例 | 抗拉强度,MPa | 屈服强度,MPa | 延伸率,% | 厚度方向断面收缩率,% | -20℃夏比冲击功,J | CLR, % | CTR, % | CSR,% | SSC |
| 实施例1 | 347 | 214 | 33 | 60.0 | 225 | 0 | 0 | 0 | 无裂纹 |
| 实施例2 | 327 | 299 | 36 | 60.7 | 206 | 0 | 0 | 0 | 无裂纹 |
| 实施例3 | 372 | 235 | 39.5 | 70.0 | 232 | 0 | 0 | 0 | 无裂纹 |
由上表可见，本发明不锈钢有良好的强度、塑性及低温韧性、抗HIC性能和抗SSC性能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1. 一种用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.07-0.09%、Mn：1.17-1.19%、Si：0.14-0.16%、P：0.006-0.008%、S：0.002-0.004%、Nb：0.083-0.085%、V：0.03-0.05%、Ti：1.86-1.89%、Al：2.53-2.57%、N≤0.006%、H≤0.00020%，Cu：0.07-0.09%，Cr：24.7-24.9%，Ni:17.5-17.7%，Mo：0.13-0.15%，镧：0.11-0.13%，铈：0.06-0.08%，镨：0.02-0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.1-4.3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.3-6.5%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.5-4.7μm，马氏体平均晶粒直径为3.0-3.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.0-7.2μm，马氏体平均晶粒直径为9.0-9.2μm；
所述不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，所述抗腐蚀由重量百分比为47-55%的混合物A和重量百分比为45-53%的混合物A组合而成；所述混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：15-17份，环氧树脂：44-47份，碳化硅：17-19份，聚乙烯醇缩丁醛：2-4份，烷基酚聚氧乙烯醚：3-5份，二甲苯：13-15份，十二烷基三甲基溴化铵：4-6份；所述混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂：5-7份，环氧树脂：34-37份，二氧化硅：7-9份，聚丙烯酰胺：2-4份，甲基丙烯酸：7-9份，聚氨酯预聚物：4-6份。
2.如权利要求1所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.07%、Mn：1.17%、Si：0.14%、P：0.006%、S：0.002%、Nb：0.083%、V：0.03%、Ti：1.86%、Al：2.53%、N：0.006%、H：0.00020%，Cu：0.07%，Cr：24.7%，Ni:17.5%，Mo：0.13%，镧：0.11%，铈：0.06%，镨：0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.1%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.3%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.5μm，马氏体平均晶粒直径为3.0μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.0μm，马氏体平均晶粒直径为9.0μm；
所述不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，所述抗腐蚀由重量百分比为47%的混合物A和重量百分比为53%的混合物A组合而成；所述混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：15份，环氧树脂：44份，碳化硅：17份，聚乙烯醇缩丁醛：2份，烷基酚聚氧乙烯醚：3份，二甲苯：13份，十二烷基三甲基溴化铵：4份；所述混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂： 5份，环氧树脂：34份，二氧化硅：7份，聚丙烯酰胺：2份，甲基丙烯酸：7份，聚氨酯预聚物：4份。
3.如权利要求1所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.08%、Mn：1.18%、Si：0.15%、P：0.007%、S：0.003%、Nb：0.084%、V：0.04%、Ti：1.87%、Al：2.54%、N：0.001%、H：0.0001%，Cu：0.08%，Cr：24.8%，Ni:17.6%，Mo：0.14%，镧：0.12%，铈：0.07%，镨：0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.2%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.4%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.6μm，马氏体平均晶粒直径为3.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.1μm，马氏体平均晶粒直径为9.1μm；
所述不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，所述抗腐蚀由重量百分比为50%的混合物A和重量百分比为50%的混合物A组合而成；所述混合物A的组成成分按重量份计为：锌粉：16份，环氧树脂：45份，碳化硅：18份，聚乙烯醇缩丁醛：3份，烷基酚聚氧乙烯醚：4份，二甲苯：14份，十二烷基三甲基溴化铵：5份；所述混合物B的组成成分按重量份计为：聚酯树脂：6份，环氧树脂：35份，二氧化硅：8份，聚丙烯酰胺：8份，甲基丙烯酸：8份，聚氨酯预聚物：5份。
4.如权利要求1所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.09%、Mn：1.19%、Si：0.16%、P：0.008%、S：0.004%、Nb：0.085%、V：0.05%、Ti：1.89%、Al：2.57%、N：0.002%、H：0.0001%，Cu：0.09%，Cr：24.9%，Ni:17.7%，Mo：0.15%，镧：0.13%，铈：0.08%，镨：0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质；
该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.3%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.5%，且无带状组织；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.7μm，马氏体平均晶粒直径为3.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为7.2μm，马氏体平均晶粒直径为9.2μm；
所述不锈钢的表面喷涂有抗腐蚀涂层，所述抗腐蚀由重量百分比为55%的混合物A和重量百分比为45%的混合物A组合而成；所述混合物A的组成成分按质量份计为：锌粉：17份，环氧树脂：47份，碳化硅：19份，聚乙烯醇缩丁醛：4份，烷基酚聚氧乙烯醚：5份，二甲苯：15份，十二烷基三甲基溴化铵：6份；所述混合物B的组成成分按质量份计为：聚酯树脂：7份，环氧树脂：37份，二氧化硅：9份，聚丙烯酰胺：4份，甲基丙烯酸：9份，聚氨酯预聚物：6份。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，包含以下步骤：
㈠将组分和含量符合要求的原料管经酸洗、固溶处理后通过冷扎设备冷轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；
㈡对中间管坯进行热处理；
㈢将热处理后的中间坯进一步冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；
㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；
㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；
㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理；
㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库；
其特征在于：
所述步骤㈡中，热处理具体为：
将中间管坯回火加热到1350-1370℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1170-1190℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到520-540℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；
所述第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以13-15℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至940-960℃，然后采用风冷以7-9℃/s的冷却速率将板坯冷至650-670℃，再采用气雾冷却以2-4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520-540℃；
所述第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以3-5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至310-340℃，采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
所述步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：
将成品管加热到1250-1270℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到950-770℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到570-590℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；
所述第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以15-17℃/s的冷却速率将不锈钢冷至570-590℃；
所述第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至420-450℃，然后空冷至350-370℃，再采用水冷以4-6℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
6.如权利要求5所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，其特征在于：
所述步骤㈡中，热处理具体为：
将中间管坯回火加热到1350℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1170℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到520℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；
所述第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以135℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至940℃，然后采用风冷以7-9℃/s的冷却速率将板坯冷至650℃，再采用气雾冷却以2℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520℃；
所述第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以35℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至310℃，采用水冷以6℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
所述步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：
将成品管加热到1250℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到950℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到570℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；
所述第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以15℃/s的冷却速率将不锈钢冷至570℃；
所述第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至420℃，然后空冷至350℃，再采用水冷以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
7.如权利要求5所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，其特征在于：
所述步骤㈡中，热处理具体为：
将中间管坯回火加热到1360℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1180℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到530℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；
所述第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以14℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至950℃，然后采用风冷以8℃/s的冷却速率将板坯冷至660℃，再采用气雾冷却以3℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至530℃；
所述第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至320℃，采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
所述步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：
将成品管加热到1260℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到960℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到580℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；
所述第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以16℃/s的冷却速率将不锈钢冷至580℃；
所述第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至430℃，然后空冷至360℃，再采用水冷以5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
8.如权利要求5所述的用于金属门窗的高强度防腐不锈钢的加工工艺，其特征在于：
所述步骤㈡中，热处理具体为：
将中间管坯回火加热到1370℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到1190℃，在线经第一冷却工序将不锈钢快速度冷却到540℃，再通过第二冷却工艺冷却到常温；
所述第一冷却工序：采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以15℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至960℃，然后采用风冷以9℃/s的冷却速率将板坯冷至670℃，再采用气雾冷却以4℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至540℃；
所述第二冷却工序：采用风冷与水冷结合，先采用风冷以5℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至340℃，采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢冷至室温；
所述步骤㈥中，气氛光亮热处理具体为：
将成品管加热到1270℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到770℃，在线经第三冷却工序将不锈钢快速度冷却到590℃，再通过第四冷却工艺冷却到常温；
所述第三冷却工序：采用压缩空气或雾状淬火液以17℃/s的冷却速率将不锈钢冷至590℃；
所述第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至450℃，然后空冷至370℃，再采用水冷以6℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温。
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