專利名稱：金屬墊片及其加工材料和它們的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬墊片，特別是用于汽車或摩托車等的發動機的金屬墊片，和一種用于加工金屬墊片的不銹鋼，和一種它們的生產方法。
下面特別以用于發動機的金屬墊片為例解釋本發明，但是本發明的金屬墊片不局限于此。
背景技術：
稱為蓋墊片的發動機墊片是放在汽缸蓋和汽缸體之間的密封元件，其阻止燃燒氣體或發動機冷卻水或油的泄漏。
在過去，作為蓋墊片，使用復合型墊片，結構為壓縮元件纏繞在低碳鋼中，但是現在，幾乎所有的墊片都是實質上含有金屬片的金屬墊片。
用于發動機的金屬墊片(蓋墊片)具有墊片密封部分的相同外形，由具有對應于相互疊壓的燃燒缸(汽缸)的圓孔的約三片不銹鋼片構成。圍繞墊片的每個孔形成稱為凸緣(bead)的環形突出部分(見圖3(a)和3(b))，凸緣的彈性產生的緊密接觸保證了對于高壓燃燒氣體等的密封。在凸緣的外邊墊片的全部表面薄薄涂上橡膠以阻止鋼片表面上形成疤痕，阻止冷卻水、油等沿著墊片泄漏。在形成橡膠涂層時，一般要在高達約350℃溫度下進行幾分鐘的熱處理。
過去，亞穩奧氏體不銹鋼SUS301和SUS304廣泛用于發動機的金屬墊片。這些材料通常在調整強度的冷軋(硬化冷軋)后使用。因為伴隨著應變引起的馬氏體轉變的加工硬化，相當容易地獲得高強度。另外，因為變形部分應力引起的馬氏體轉變導致的硬化，得到所謂的TRIP效應，其中通過受抑制的局部變形使材料變形均勻，因此這些鋼在各種不銹鋼中以具有極好的加工性能而著稱。
但是，這些材料和其它金屬材料一樣，隨著強度的增加不可避免地降低了加工性能。這些材料很難同時滿足隨目前發動機功率的增加而需求更高的強度以及隨重量降低即隨尺寸的降低而需要能造成復雜形狀的足夠的加工性能。
上述的不銹鋼，如果它們是平板形式，隨著強度的增加，它們的疲勞強度也增加。但是，當它們用于造成發動機的常用金屬墊片時，隨著墊片形狀更為復雜，可觀察到因鋼材的加工性能不足在形成凸緣時發生的缺陷，如裂紋(鋼片表面的微小裂紋)、皺紋等，從而引起加工后疲勞性能的明顯降低。
因此已經提出許多方法，在(強化前)能保證必需的加工性能的狀態下將不銹鋼片加工(例如沖壓和形成凸緣)成墊片，然后進行熱處理完成老化硬化以增加強度。
JP P03-68930B和P07-65110B提出一種材料及其生產方法，該材料使用符合上述SUS301或SUS304的鋼，其耐彈性形變(彈簧特性)例如楊氏系數和依據應變老化的彈簧比例極限增加。JP P04-214841A和P05-117813A公開了一種添加沉淀強化元素例如Si、Mo、Cu或Ti增加硬度和強度(抗張強度)的高強度材料及其生產方法。
另外，也提出了初步通過沉淀強化獲得高強度的沉淀強化型不銹鋼例如SUS630或SUS631的使用。
但是，當應變時效改進了彈簧特性和增加凸緣的彈性時，硬度和強度的增加是小的。因此，當墊片放在汽缸蓋和汽缸體之間并被螺釘等夾住時，存在的問題是發生凸緣被壓碎、其高度降低的永久應變。
另一方面，沉淀強化一般需要在相當高的溫度400-600℃下進行長時間的熱處理。由于涂抹的橡膠不能承受這么高的溫度，必須在墊片加工后橡膠涂覆前進行沉淀強化熱處理。對于墊片加工者來說在這樣高的溫度下進行熱處理是一沉重負擔，并且由于增加沉淀強化的熱處理步驟，加工墊片的過程變得復雜。因此，在過去，很難實際利用通過使用沉淀強化增加強度的金屬墊片。為了沉淀強化在高溫下長時間的熱處理的另一個問題是它容易引起粗糙沉淀的形成，這是疲勞破裂產生的起點。
本發明的一個目的是提供一種高性能金屬墊片及其生產方法，它在工業上有利于生產加工，具有高的強度和良好的疲勞性能，使其能應用在當今高性能發動機中。
本發明另一個目的是提供一種用于金屬墊片的不銹鋼及其生產方法，該不銹鋼在其加工制成墊片時具有極好的加工性能，在進行橡膠涂覆時約300℃(200-350℃)溫度下熱處理進行沉淀強化以使它能用來加工上述的高性能金屬墊片并且沒有進行另外的沉淀強化熱處理。
發明內容
一方面，本發明為用于金屬墊片的不銹鋼，其具有主要由下列組分組成的化學組成(以質量％計)C至多0.03％、Si至多1.0％、Mn至多2.0％、Cr至少16.0％且至多18.0％、Ni至少6.0％且至多8.0％、N至多0.25％、任選成分Nb至多0.30％、余量為Fe和不可避免的雜質；并且具有面積比至少為40％的馬氏體和余量為奧氏體的兩相結構或馬氏體的單相結構，該不銹鋼能夠生產Hv至少為500的金屬墊片，含有因成型后老化而沉淀在馬氏體相中的氮化鉻。
另一方面，本發明的金屬墊片包含有上述化學組成的Hv至少為500的高強度不銹鋼，該不銹鋼具有面積比至少為40％的沉淀了氮化鉻的馬氏體和余量為奧氏體的兩相結構或沉淀了氮化鉻的馬氏體單相結構。
在本發明中，馬氏體相的面積比是從X光衍射圖中每個相的峰的積分強度比計算出的值。不銹鋼可以包含生產過程中不可避免地形成的內含物。
本發明也提供了一種用于金屬墊片的不銹鋼的生產方法，其特征在于包括，對有上述化學組成的冷軋鋼進行終退火以形成面積比為50-100％的含有平均顆粒直徑至多為5μm的重結晶顆粒的重結晶結構和面積比為0-50％的未重結晶部分的步驟，和然后進行冷軋鋼的縮減率(reduction)至少為30％的硬化冷軋的步驟。
重結晶顆粒的顆粒直徑及其面積比是在光學或電子顯微鏡下觀察測試片的表面或橫截面找到的值。
這種方式生產的用于生產金屬墊片的不銹鋼具有極好的加工性能，能夠加工成復雜的形狀。另外，當不銹鋼再進行200-500℃溫度的熱處理時，氮化鉻沉淀產生的老化硬化(即沉淀強化)明顯增加了其強度，其疲勞性能也得到改進。
通過在生產金屬墊片的橡膠涂覆步驟中進行的、在高達約350℃的溫度下的熱處理能實現該老化硬化。因此不需要僅為老化硬化的目的而進行單獨的熱處理。因此在凸緣成型時抑制了缺陷的形成，可以使用相同的不利用沉淀強化(不需要使用單獨的熱處理步驟)的生產過程生產具有良好疲勞性能的高強度金屬墊片。
本發明也提供一種生產金屬墊片的方法，其包括成型上述不銹鋼或按上述方法生產的不銹鋼、在200-500℃下對成型的片進行老化和橡膠涂覆。如已經指出的那樣，橡膠涂覆時在至多350℃溫度下進行熱處理老化在工業上是有利的。
附圖的簡要描述
圖1是表示根據本發明的方法生產的、待加工的鋼進行不同時間的熱處理以老化硬化時作為熱處理溫度的函數的維氏硬度(Hv)的變化圖。
圖2(a)和2(b)是表示經歷300℃下老化硬化熱處理10分鐘的材料中沉淀的氮化鉻在不同的放大倍數時的電子顯微圖。
圖3(a)是實例中制成凸緣后測試片的示意圖，圖3(b)是表示該測試片的凸緣部分的放大橫截面形狀的示意圖。
具體實施例方式
本發明是基于如下發現當用化學組成符合SUS 301L的現有奧氏體不銹鋼生產墊片時，如果在鋼材生產的最后階段進行的硬化冷軋產生足夠量的馬氏體轉變，在350℃或更低的溫度下老化就能使氮化鉻沉淀，這能通過在生產墊片的過程中橡膠涂覆步驟中進行的熱處理實現，并且它要比通常的老化硬化溫度低許多，因此有可能顯著強化材料至Hv 500或以上。
也發現終退火增加了顆粒界面密度使得沉淀物組成元素(Cr、N等)的擴散更容易，通過硬化冷軋中應變引起的轉變形成的馬氏體相中發生氮化鉻沉淀，和奧氏體母相相比，馬氏體相的氮溶解極限降低了。相應地，形成本發明墊片的不銹鋼具有氮化鉻在其中沉淀的馬氏體和余量為奧氏體的兩相結構或氮化鉻在其中沉淀的馬氏體單一相結構。
為了獲得明顯老化硬化，即經上述老化維氏硬度(Hv)增加至少50，氮化鉻在其中沉淀的相即馬氏體相的量必須足夠大。在上述的兩相結構中，馬氏體相必須具有至少40％的面積比。
Hv500的硬度被認為是或接近單獨冷軋得到的不銹鋼的硬度上極限。制作本發明墊片的不銹鋼硬度優選至少Hv520，其有效地增加墊片性能，但冷軋很難達到。
上述的老化硬化和鋼結構可通過下述方法得到由包括應變引起的馬氏體相的不銹鋼生產墊片，所述不銹鋼是通過進行冷軋鋼的終退火以形成其中平均顆粒直徑至多為5μm的重結晶顆粒占有至少50％的面積比、余量(如果存在)為未重結晶部分(下面，這種結構將稱為“(部分)重結晶結構”)的重結晶結構，接著進行硬化冷軋得到的。
下面解釋以上述方式限定組成本發明墊片的不銹鋼的化學組成的原因。在下面的解釋中，關于化學組成用到的“％”都是指“質量％”。
C至多0.03％，優選至少0.01％和至多0.025％。
如果C含量太高，為獲得(部分)重結晶結構而在相當低的溫度下進行的終退火中，將導致大量碳化鉻沉淀，很難獲得承受不銹鋼實際使用的耐腐蝕性。另外，在橡膠涂覆時阻礙氮化鉻的沉淀，損壞了材料的使用性能。
而且，和N一起，C是最強的奧氏體穩定化元素，如果加入太多的C，將抑制馬氏體轉變。但是，也和N一起，C是強化鋼材的最有效元素之一，因此希望在抑制上述碳化物沉淀的范圍內添加它。
Si至多1.0％，優選至少0.2％和至多0.8％。
Si是固溶體硬化元素，具有使(部分)重結晶結構的獲得更容易的作用。但是，含太多的Si時生產性能變得很差。
Mn至多2.0％，優選至少0.2％和至多1.8％。
Mn是奧氏體穩定化元素，考慮與其它元素平衡時添加。如果添加太多的Mn，會有不能得到應變引起的馬氏體相的情況，還因為內含物等的形成而導致材料生產性能的降低。
Cr至少16.0％和至多18.0％，優選至少16.4％和至多17.9％。
Cr是不銹鋼的基本元素。為了獲得足夠的耐腐蝕性承受實際應用，至少添加16.0％。在本發明中，Cr作為氮化鉻的組成元素在老化硬化中起著重要的作用。但是，Cr是鐵氧體(femte)穩定化元素，如果添加量太大，將導致鋼鐵中出現鐵氧體相。
Ni至少6.0％和至多8.0％，優選至少6.1％和至多7.6％。
除了Cr和N，Ni在合金元素中是最強大和有效的奧氏體穩定化元素，它是室溫下獲得奧氏體相結構的必需元素。但是，如果添加太多的Ni，在硬化冷軋中不再發生應變引起的馬氏體轉變。由于冷軋后的上述轉變，為了獲得室溫下亞穩奧氏體狀態和獲得必需的強度和良好的生產性能，Ni以上述量包含在內。
N至多0.25％，優選至少0.08％和至多0.24％。
N是氮化鉻的組成元素。另外，當添加Nb時，如下述，因為N的加入，氮化鈮也在終退火時沉淀，認為具有使(部分)重結晶結構的獲得更容易的作用。和C一起，N是強化鋼材的最有效元素之一。為了一定得到上述作用，優選添加至少0.06％的N。但是，象C一樣，N是強的奧氏體穩定化元素，隨著其添加量的增加，馬氏體轉變被抑制。另外，過量地添加N將很難生產鋼片。
Nb0-0.30％，優選至少0.03％和至多0.26％。
Nb在終退火時以氮化鈮沉淀，具有使(部分)重結晶結構的獲得更容易的作用，因此可任選地添加它。當添加Nb時，為了達到上述作用，優選添加至少0.01％。但是，Nb是極其貴重的元素，大量的添加使材料極其昂貴。
本發明使用的不銹鋼的余量由Fe和不可避免的雜質組成。但是，如果需要，除了上述成分，為了工業需求根據需要包含至多0.05％的每個添加元素是沒有問題的，例如制備熔融金屬時用作除氧劑的Ca或REM(稀土金屬)、改進熱生產性能的B等。
含有上述化學成分的材料進行熔化、澆鑄、熱軋、冷軋等步驟得到冷軋鋼，并按照本發明進行終退火和硬化冷軋生產能用作生產材料的不銹鋼。
可以用直至冷軋的通常方法進行用于加工的不銹鋼材料的生產。優選進行縮減率至少為40％的冷軋。
將冷軋不銹鋼(冷軋鋼)退火。為了將冷軋后退火和冷軋中進行的退火區分，本發明中稱其為“終退火”。進行這個終退火，是為了在終退火后得到(部分)重結晶結構，其中平均顆粒直徑為至多5μm的重結晶顆粒的面積比為50-100％，余量(如果有)為未重結晶部分。
在相當低的溫度和短時間內進行退火能夠沉淀這種類型的細重結晶顆粒。例如，退火條件可以設定在加熱溫度為750-950℃和加熱時間為1-300秒的范圍內以獲得上述重結晶結構。這種退火的結果是，具有上述化學成分的不銹鋼容易形成上述細(部分)重結晶結構。
進行終退火使得冷軋形成的膨脹顆粒不再存在。膨脹顆粒是粗糙的，如果它們存在，多種性質，包括疲勞性能，將會變壞。
如果終退火后的結構是細(部分)重結晶結構，該結構中平均顆粒直徑至多為5μm的重結晶顆粒占有橫截面的至少一半，那么顆粒界面密度增加，因此，沉淀物組成元素(Cr、N等)在后面熱處理中的擴散得到提高。結果，在制成金屬墊片后橡膠涂覆步驟中在約300℃溫度下的熱處理過程中，氮化鉻在應變引起的馬氏體相中容易地沉淀出來，材料被老化硬化，因為這種處理，以Hv表示的材料硬度至少能增加50。這種方式能夠保證老化前的良好生產性能和獲得老化后的良好強度與疲勞性能。
如果重結晶顆粒的平均顆粒直徑超過5μm或其面積比少于50％，很難得到上述效果。另外，即使得到該效果，硬化冷軋后的生產性能也是不足的。重結晶的面積比優選至少60％，更優選至少80％，甚至是100％(即完全重結晶結構)。
在終退火后，進行縮減率至少為30％的硬化冷軋。這是為了保證后面的老化得到至少Hv500的硬度。作為硬化冷軋的結果，應變引起的馬氏體相形成的面積比至少為40％，獲得的微結構是面積比至少為40％的馬氏體和奧氏體為余量組成的兩相結構或單一相馬氏體結構。硬化冷軋中的縮減率優選為35-60％，面積比至少為50％的馬氏體相優選以這種硬化冷軋形成。
氮化鉻的沉淀發生在馬氏體相中，馬氏體相和奧氏體母相相比具有低的氮溶解極限。如果硬化冷軋形成大量的面積比至少為40％的馬氏體，由于后面的老化，即使老化溫度在200-350℃的低溫范圍內，獲得增量至少為50Hv的有效老化硬化也是可能的，老化后能獲得至少Hv500的硬度。
這種方式生產的不銹鋼具有良好的生產性能，能夠承受適應發動機尺寸的減小而生產小墊片所需的復雜嚴格的凸緣成型過程。如果成型后進行老化，由于馬氏體相中氮化鉻沉淀的老化硬化，Hv增加至少50，強度增加到至少Hv500，疲勞性能也得到改進。在約300℃的相當低的溫度下和更一般地在200-500℃的范圍內老化進行該老化硬化。
圖1表示不銹鋼片在不同溫度(加熱時間為10秒、60秒或600秒)下老化后用顯微維氏硬度儀(micro Vickers hardness meter)測定的硬度(Hv)，不銹鋼片是按照本發明的方法冷軋后進行終退火和硬化冷軋生產的。
從圖1可以看出，這個不銹鋼在100℃的熱處理溫度下已經開始硬化，在200℃及以上硬化明顯增加，具有超過Hv530的高硬度。但是，如果熱處理溫度超過500℃，硬度開始下降，因此老化溫度優選在200-500℃范圍內。
圖2(a)表示300℃老化600秒(10分鐘)過程中在上述不銹鋼片中沉淀的氮化鉻。用透射電子顯微鏡(TEM)以復制法觀察沉淀物。在圖中，白區對應于未沉淀區，沉淀部分的黑色標記是沉淀的氮化鉻。圖2(b)是圖2(a)的沉淀部分的放大圖。
如圖2(a)和(b)所示，老化后的不銹鋼中確定出細氮化鉻沉淀。觀察到沉淀物分布的變化，確定出低密度未沉淀部分具有大約相應于終退火后重結晶顆粒的平均顆粒直徑(約1μm)的尺寸。未沉淀部分被認為是相應于N固溶體的極限比馬氏體高且氮化鉻在其中很難沉淀的奧氏體相的區域。
本發明方法生產的不銹鋼(片)能按常規方法生產成金屬墊片。一般以包含凸緣成型然后橡膠涂覆的成型方法進行金屬墊片的生產。
能以任何合適的方法進行成型，但是一般地，經沖壓、然后凸緣成型獲得預定的墊片形式。然后在200-500℃，優選至多350℃的溫度下進行老化以保證至少Hv500的硬度。
在老化中，氮化鉻在硬化冷軋產生的面積比至少為40％的馬氏體相中沉淀。如果老化溫度低于或等于500℃，馬氏體相的面積比在老化前后實質上沒有變化，因此，老化后不銹鋼的微觀結構是氮化鉻在其中沉淀且面積比至少為40％的馬氏體和余量的奧氏體組成的兩相結構，或其中沉淀有氮化鉻的單一相馬氏體結構。
通過如下方法進行橡膠涂覆用含有橡膠的涂料流體薄薄地涂抹(例如干膜厚度為10-30μm)在除凸緣外墊片的整個表面，然后進行熱處理以交聯橡膠。通常在至多350℃的溫度下進行熱處理。在本發明的上述方式中，由于在這樣溫度的熱處理過程中不銹鋼的老化硬化，因而強度增加。
因此，在墊片的生產過程中，不必進行單獨的熱處理來完成成型后的老化，可在橡膠涂覆時在200-350℃下熱處理同時進行老化。這種情況下，盡管由于利用了沉淀強化而增加了不銹鋼的強度，但和使用沉淀強化生產常規的金屬墊片相比，不需要沉淀強化(通常在高能量成本的400-600℃下進行)的特別的熱處理步驟，因此在經濟角度看它是極其有利的。實際上，在橡膠涂覆的熱處理之前并且單獨進行200-500℃的熱處理也是可能的。
根據本發明的方法生產的不銹鋼具有良好的生產性能，如果在生產后進行200-500℃的老化，它具有高的強度，因此它特別適合用于金屬墊片的生產，而且它也能用于制造除墊片外的其他物品。
用下面的例子更加詳細地描述本發明。這些例子用于解釋說明，不限定本發明。
實施例具有表1所示組分的不銹鋼在真空熔化爐里熔化和熱軋，重復進行退火和冷軋。得到的冷軋鋼在溫度為700-1100℃和加熱時間為1-600秒的條件下進行終退火，然后進行硬化冷軋。各種情況中硬化冷軋后的片厚(t)都為0.2mm。硬化冷軋鋼片剪成170×170mm，得到的試驗片用預定的模具分別沖壓形成具有圖3(a)和3(b)的平面圖和透視圖所示橫截面形狀的凸緣，環形直徑約為60mm，最后在300℃下進行老化1分鐘。
另外，從終退火、硬化冷軋、老化的每步之后的不銹鋼片中取出一個試驗片，進行下面的研究。
對于微觀結構，退火后重結晶顆粒的平均顆粒直徑和重結晶顆粒的面積比用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)觀察試驗片的橫截面得到。平均顆粒直徑和面積比是視圖中4個隨機選取的區域的平均值。當結構中探測出膨脹顆粒時，它不是包含重結晶顆粒和余量為未重結晶部分組成的結構，因此不能計算出重結晶顆粒的平均顆粒直徑和面積比。
如前面對圖2(a)和2(b)的描述，用TEM以復制方法觀察確定老化后氮化鉻(沉淀物)的出現與否。
從X光衍射圖中馬氏體相的峰的積分強度比計算硬化冷軋后馬氏體的量(α’)。老化后α’的值實質上和硬化冷軋后的值相同。
在終退火、硬化冷軋和老化的每步之后用顯微維氏硬度儀測定硬度。為了評價老化硬度，硬化冷軋后硬度和老化后硬度之間的差(強度的增加值)以ΔHv計算。
用已形成凸緣的試驗片以下面的方式考察生產性能、永久應變性質和疲勞性能。
使用凸緣成型后的試驗片根據凸緣外圍和內圍表面上出現裂紋與否評價生產性能，○表示無裂紋，×表示有裂紋。
用抗壓試驗機完全擠壓凸緣成型后試驗片的凸緣和老化后試驗片的凸緣產生永久應變。在壓縮前后測量凸緣的高度，根據壓縮后和壓縮前的凸緣高度比評價永久應變性質。
使用重復抗壓試驗機以預定振幅107倍重復壓縮老化后試驗片測定疲勞性能，根據貫穿厚度的裂紋出現與否評價疲勞性能，○表示沒有出現貫穿厚度的裂紋，×表示有貫穿厚度的裂紋。
上述研究結果和處理條件一起列于表2。
表1
(備注)標記A-C的鋼符合SUS 301L標記D的鋼符合SUS 301標記E的鋼符合SUS 304標記F的鋼符合SUS 304L
表2
注意*1退火后出現膨脹顆粒和碳化物，*2退火后出現碳化物，*3退火后出現膨脹顆粒。根據本發明，符合SUS301L、終退火后重結晶結構中重結晶顆粒的平均顆粒直徑至多為5μm、面積比至少為50％的、隨后進行縮減率至少為30％的硬化冷軋生產得到的不銹鋼片具有包含面積比至少為40％的應變引起的馬氏體的結構。該不銹鋼片具有良好的生產性能，能進行凸緣成型，而沒有出現裂紋。
如果該不銹鋼片在相當低的溫度300℃下進行老化，其硬度至少增加Hv50，強度高于Hv 500，永久應變性能超過60％，疲勞性能良好。觀察老化后的微結構時觀察到沉淀的氮化鉻。這些氮化鉻在氮溶解極限比奧氏體低的馬氏體相中沉淀。
因此該不銹鋼片適合生產金屬墊片，具有極好的生產性能，使得能夠生產用于新的高性能發動機的墊片。另外，凸緣成型后橡膠涂覆過程中至多350℃溫度下熱處理時老化硬化明顯強化了不銹鋼，因沉淀強化而具有高強度的高性能金屬墊片能廉價地生產，而不需要為了老化而進行專門的熱處理。
在對比例中，沒有一個具有硬化冷軋后的生產性能和老化后的性能。在所有的對比例中，300℃下老化引起的強化(ΔHv)低于50，對多數對比例，ΔHv為25或更低。另外，僅僅考慮老化后的性能，沒有一個能同時滿足硬度(Hv至少500)、永久應變性質(至少60％)和疲勞性能(○)。
權利要求
1.一種用于金屬墊片的不銹鋼，以質量％計，其具有主要由下述組分組成的化學組成C至多0.03％、Si至多1.0％Mn至多2.0％、Cr至少16.0％且至多18.0％、Ni至少6.0％且至多8.0％、N至多0.25％、Nb0-0.30％、和余量為Fe和不可避免的雜質；且所述的不銹鋼具有面積比至少為40％的馬氏體和余量為奧氏體組成的兩相結構，或馬氏體的單相結構，其能用于生產Hv至少為500并且具有通過成型后老化在馬氏體相中沉淀的氮化鉻的金屬墊片。
2.根據權利要求1所述的用于金屬墊片的不銹鋼，其特征在于，所述化學組成包含至少0.1％和至多0.30％的Nb。
3.一種生產用于金屬墊片的不銹鋼的方法，其特征在于包括對具有權利要求1或2所述的化學組成的冷軋鋼進行終退火以形成重結晶結構的步驟，所述重結晶結構具有面積比為50-100％、平均顆粒直徑至多為5μm的重結晶顆粒和面積比為0-50％的未重結晶部分，以及然后進行縮減率至少為30％的硬化冷軋的步驟。
4.一種金屬墊片，包含具有權利要求1或2所述的化學組成的不銹鋼，不銹鋼具有面積比至少為40％、氮化鉻在其中沉淀的馬氏體和余量為奧氏體組成的兩相結構或氮化鉻在其中沉淀的馬氏體單一相結構，墊片的Hv至少為500。
5.根據權利要求4所述的金屬墊片，其上進行橡膠涂覆。
6.根據權利要求5所述的金屬墊片，其中墊片用于發動機。
7.一種生產金屬墊片的方法，包括進行權利要求1或2的不銹鋼或根據權利要求3所述方法生產的不銹鋼的成型，并在200-500℃下進行成型片的老化和橡膠涂覆。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于在橡膠涂覆時在至多350℃溫度下熱處理完成老化。
全文摘要
本發明涉及一種由于沉淀強化而明顯改進了強度和疲勞性能的不銹鋼墊片。其化學組成包括C至多0.03％、Si至多1.0％、Mn至多2％、Cr16.0％－18.0％、Ni6.0％－8.0％、N至多0.25％、如需要的Nb至多0.30％、余量為Fe和不可避免的雜質。冷軋后進行終退火，平均顆粒直徑至多為5μm、面積比為50－100％的重結晶顆粒和面積比為0－50％的未結晶部分組成的結構形成后，通過包括如下步驟的方法制成金屬墊片進行縮減率至少為30％的硬化冷軋使得應變引起的馬氏體相的面積比至少為40％、成型和在200－350℃下熱處理。金屬墊片具有氮化鉻在其中沉淀的至少40％的馬氏體和余量為奧氏體組成的兩相結構或氮化鉻在其中沉淀的馬氏體單一相結構，其硬度Hv至少為500。
文檔編號C22C38/58GK1522310SQ0281314
公開日2004年8月18日 申請日期2002年4月25日 優先權日2001年4月27日
發明者安達和彥, 志, 石山成志, 御所洼賢一, 賢一, 桂井隆 申請人:住友金屬工業株式會社, 本田技研工業株式會社