专利名称：一种奥氏体不锈钢的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢。
几十年来，国内外使用最广泛的不锈钢是镍铬不锈钢。由于镍和铬元素的地矿藏量相对较少，制取成本昂贵，为此，科技人员根据锰与镍、铝与铬元素原子结构和物理化学性能方面的相似性，以铬代镍、以铝代铬已制成了一些铁-锰-铝合金和铁-锰-铝-铬不锈钢。例如有1958年美国海军航空局J.L.Ham和R.E.Caims发明了一种高强度铁-锰-铝耐热钢，其成分(按重量百分数计)0.76％C，10.2％Al，34.4％Mn；《金属学报》Vol.20，No.1，1984报导的铁-锰-铝-铬热强钢37Mn 31Al 3Cr 2MoV NbB和铁-锰-铝-铬奥氏体低温钢；中国专利“85105573.7”发明的一种铁-锰-铝-铬不锈钢；另外，还有如日本专利“昭59-28561”公开的“高电阻率非磁钢”，它必须同时满足下列二个条件15×[％C]+0.9[％Mn]+[％Ni]+[％Cu]≥20，21.8×[％C]+8.7[(％Si)+(％Al)]+0.9(％Mn)≥40，也是一种铁-锰-铝-铬合金。以上这些铁-锰-铝-铬合金成本比镍-铬不锈钢便宜，可以使用于高温或低温的特殊场合，在海洋和低磁工程中也得到了应用，但是，由于它们都含有较高的含碳量(0.35～1.5％C)和很高的含锰量(20～40％Mn)，过多的碳、锰和铝含量，使它们的焊接、锻造和切削加工都变得困难，而且极大地影响了耐腐蚀性能，特别是耐酸性较差，使它们的实际应用受到了限制。
本发明的目的是提供一种原料资源丰富、成本低、耐碱、耐酸腐蚀性能较强，综合力学性能好，冷热加工性优良的奥氏体不锈钢。
本发明提供的奥氏体不锈钢含有以下成分，各成分含量(按重量)0.01～0.15％C、8.0～16.0％Mn、5.0～16.0％Cr、0.20～1.50％Al、0.5～3.0％Ni、≤2.0％Mo、0.2～1.0％Si、≤0.10％N、0.02～0.05％Re、≤0.03％S、≤0.035％P、余Fe。
各成分优选含量(按重量)为0.05～0.08％C、10.0～12.0％Mn、11.0～14.0％Cr、0.2～1.0％Al、1.0～2.0％Ni、0.4～1.0％Mo、0.4～0.8％Si、0.01～0.02％N、0.02～0.04％Re、≤0.03％S、≤0.035％P、余Fe。
本发明的奥氏体不锈钢具有以下优点1)具有较强的耐酸碱腐蚀性能。尤其在强碱(如NaOH)、氯碱(NH4Cl)和氧化性酸(如HNO3)，硫氰酸钠盐溶液中的耐全面腐蚀性、耐晶间腐蚀性、抗应力腐蚀开裂性以及在海水中的抗空泡腐蚀性具有明显的优越性；2)强度高、韧性好、耐磨损性好。屈服强度(σs)大于300Pa，比常用镍铬不锈钢1Cr18Ni9Ti高15％以上，强度极限(σb)大于700Mpa，比1Cr18Ni9Ti高20％以上；冲击韧性(ak)大于150J/cm2，比1Cr18Ni9Ti高25％以上。
3)具有良好的抗高温氧化性和高温磨损性，适合于制作耐高温腐蚀磨损另部件。在水泥回转窑等高温磨损场合还可替代昂贵的耐热钢Cr25Ni20；4)本合金的延伸率高达50～60％，具有比1Cr18Ni9Ti更好的深冲、深拉性能；5)熔炼本发明不锈钢的原材料可采用普通废钢，常用的工业电解锰，废铝电缆，低碳铬铁，来源充足，价格低廉，成本仅为18-8镍铬不锈钢的1/2～2/3左右。
实施例本发明的奥氏体不锈钢以废钢(08F)、工业电解锰、废铝电缆和废镍-铬不锈钢为原材料。其成分为含(按重量)0.08％C、10％Mn、13％Cr、0.8％Al、1.5％Ni、0.6％Mo、0.8％Si、0.01％N、0.02％Re、≤0.03％S、≤0.025％P、其余为铁。按此成分含量将原料配料在中频感应炉或电弧炉中熔炼后铸锭。对产品质量要求高时，可进行电渣重熔。固溶温度为1030～1070℃，适时保温后空冷或水冷。本发明的奥氏体不锈钢可根据需要进行铸造或轧制成材，或在1150～850℃温度范围内锻造成坯，然后经机械加工成零件。
本发明的奥氏体不锈钢可广泛用于石油、化工、造船、建筑、建材、车辆、造纸、印染、食品、民生用具等领域。
权利要求
1.一种奥氏体不锈钢，其特征在于含有(按重量)0.01～0.15％C、8.0～16.0％Mn、5.0～16.0％Cr、0.20～1.50％Al、0.5～3.0％Ni、≤2.0％Mo、0.2～1.0％Si、≤0.10％N、0.02～0.05％Re、≤0.03％S、≤0.035％P、余Fe。
2.按权利要求1所述的不锈钢，其特征在于含有(按重量)0.05～0.08％C、10.0～12.0％Mn、11.0～14.0％Cr、0.2～1.0％Al、1.0～2.0％Ni、0.4～1.0％Mo、0.4～0.8％Si、0.01～0.02％N、0.02～0.04％ Re、≤0.03％S、≤0.035％P、余Fe。
3.按权利要求1所述的不锈钢，其特征在于含有(按重量)0.08％C、10％Mn、13％Cr、0.8％Al、1.5％Ni、0.6％Mo、0.8％Si、0.01％N、0.02％Re、≤0.03％S、≤0.025％P、余Fe。
全文摘要
本发明的奥氏体不锈钢含有(按重量)0.01～0.15%C、8.0～16.0%Mn、5.0～16.0%Cr、0.20～1.50%Al、0.5～3.0%Ni、≤2.0%Mo、0.2～1.0%Si、≤0.10%N、0.02～0.05%Re、≤0.03%S、≤0.035%P、余Fe。这种不锈钢耐碱、耐酸腐蚀性能较强,具有良好的抗高温氧化性和高温磨损性,强度高、韧性好,冷热加工性优良、成本低。
文档编号C22C38/58GK1374411SQ0111143
公开日2002年10月16日 申请日期2001年3月8日 优先权日2001年3月8日
发明者陈才金, 鲁凤娟 申请人:鲁凤娟