专利名称：奥氏体不锈钢的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种奥氏体不锈钢，尤其是一种高锰低镍奥氏体不锈钢。
背景技术：
目前，国内、外不锈钢管及厨房用具、餐具等，仍大都使用300系和200系不锈钢制作，譬如不锈钢304和不锈钢201，这些牌号的不锈钢含有较高的铬和镍。304牌号的不锈钢的铬、镍含量分别为17.54％和8.86％；201牌号的不锈钢的铬、镍含量分别为16.91％和4.7％。然而，由于铬、镍资源在我国比较匮乏，因而导致前述不锈钢的价格居高。因此，申请人认为，对于奥氏体不锈钢，尤其对于前述用途的奥氏体不锈钢，将其镍、铬成份，尤为镍成份进行合理降低，而对锰的成份作适当提高，加上对其它成份的合理组配，不仅可以节约宝贵的镍资源、降低成本，而且还可以获得良好的力学性能。
当然，高锰低镍奥氏体不锈钢领域中，出于用途的不同，各有不同的成份设计。譬如以公开号CN1480550A公布的一种“超纯高氮奥氏体不锈钢及其制备方法”的报导中，是以耐蚀耐磨为主要特性的高氮无镍超低碳不锈钢，这就决定了它对合金原材料的纯度要求较高，而且采用真空感应炉设备，创造含N≥0.4(Wt/％)的气氛下冶炼；再者Cr、Mn、Mo含量高，其制造成本较高。
又如公告号以CN1128246C公布的“一种奥氏体不锈钢”，它含有≤2.0％Mo和0.2-1.5％AL、还加入0.02-0.05％的Re元素。不但要提高成本，而且因为Mo、AL均为铁素体形成元素，会给获得单一的奥氏体组织带来不利影响。
发明内容
本发明的目的是要提供一种宜于在弱腐蚀性环境下使用的具有诸如良好的力学性能、制造加工性能的、低廉的奥氏体不锈钢。
本发明的另一目的是要提供一种可进一步改善冷轧加工成形性能的奥氏体不锈钢。
本发明的目的是这样来达到的，一种奥氏体不锈钢，其组成为(按重量)≤0.10％碳、≤0.80％硅、8.50～10.00％锰、14.00～15.00％铬、≤1.20％镍、≤0.050％磷、≤0.030％硫、≤0.20％氮、余为铁。
本发明的另一目的是这样来达到的，一种奥氏体不锈钢，其组成为(按重量)≤0.10％碳、≤0.80％硅、8.50～10.00％锰、14.00～15.00％铬、≤1.20％镍、≤0.050％磷、≤0.030％硫、≤0.20％氮、≤2.00％铜、余为铁。
本发明所述的奥氏体不锈钢，其组分为(按重量)0.07％碳、0.47％硅、9.42％锰、15.00％铬、0.93％镍、0.018％磷、0.015％硫、0.13％氮、1.51％铜、余为铁。
本发明所述的奥氏体不锈钢，其组成为(按重量)0.075％碳、0.38％硅、9.30％锰、14.20％铬、1.10％镍、0.019％磷、0.013％硫、0.12％氮、1.40％铜、余为铁。
本发明所述的奥氏体不锈钢，其组成为(按重量)0.075％碳、0.41％硅、9.18％锰、14.50％铬、1.02％镍、0.017％磷、0.012％硫、0.15％氮、1.41％铜、余为铁。
本发明奥氏体不锈钢具有以下优点1)宜于在弱腐蚀环境下使用，在诸如五金配件、厨房用具、餐具等领域可代替304、201之类的奥氏体不锈钢；2)在室温下表现出良好的力学性能和良好的生产制造加工性能；3)以提高锰含量来节约因资源贫乏而致价格昂贵的镍，从而使奥氏体不锈钢的价格得以降低。
具体实施例方式
申请人叙述确定上述主要化学成份范围的理由如下1.碳碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素，因此碳对形成奥氏体组织起着重要作用。所以碳要有一定的百分比含量。但碳高时，不但影响冷加工时的塑性，而且对钢的耐腐蚀性能也有不利影响。
2.硅硅是强烈形成铁素体的元素，因此为保证本发明不锈钢获得奥氏体组织，硅含量必须加以限制。
3.锰锰是比较弱的奥氏体形成元素，但具有强烈的稳定奥氏体组织的作用，并提高氮在钢中的溶解度。在节镍奥氏体不锈钢中，锰是非常重要的合金元素之一，常与镍、氮等元素复合加入钢中，以节约镍或取代镍。本发明奥氏体不锈钢中锰含量范围是为获得奥氏体组织而设计。
4.铬铬是不锈钢中最主要的元素，是钢获得不锈性、耐腐蚀性的重要元素。本发明奥氏体不锈钢的铬含量范围，既保证钢有良好的不锈耐蚀性，又保证获得奥氏体组织。
5.镍镍是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。本发明的目的是以锰、氮代替镍。因此本发明奥氏体不锈钢镍含量较低，但为了提高钢的冷、热加工性能，仍加入了≤1.20％镍。
6.氮氮是非常强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素，氮在奥氏体不锈钢中可代替部分镍。氮属固溶强化元素，可提高奥氏体不锈钢的强度并不显著损害钢的塑性和韧性。但当氮含量超过0.20％(重量)时，对钢的生产加工工艺及冷成形性有不利影响。本发明氮含量控制在≤0.20％(重量)。氮加入可延缓碳化物的析出，从而使其耐晶间腐蚀性能得到改善。
7.磷磷视为有害元素，应尽量控制在0.05％(重量)以下。
8.硫硫视为有害元素，应尽量控制在0.03％(重量)以下。
9.铜铜作为合金元素，将其追加在本发明钢中，主要起降低冷作硬化倾向，进而提高冷加工成形性能。但因铜有显著降低钢的热加工性能，特别是对含镍量较低的不锈钢影响更为明显，因此本发明奥氏体不锈钢中铜的含量限制在≤2.0％(重量)。
实施例本发明奥氏体不锈钢可用非真空感应炉、电弧炉冶练。锭坯的热加工(锻造、热轧)温度范围为1130-1180℃，固溶热处理温度1050℃-1120℃。
本发明奥氏体不锈钢主要生产热轧带材、冷轧带材、热轧板材和棒材等。
本发明奥氏体不锈钢的三个实施例归纳于表一，并且在该表中还给出了本发明奥氏体不锈钢的试样和对比钢的化学成份对比，其中对比钢A为304、B为201。
表一(重量百分比)
本发明的上述三个实施例获得的奥氏体不锈钢所表现出的优异的力学性能由表二示出，明显优于对比钢，其中对比钢A为304、B为201。
表二
权利要求
1.一种奥氏体不锈钢，其特征在于其组成为(按重量)≤0.10％碳、≤0.80％硅、8.50～10.00％锰、14.00～15.00％铬、≤1.20％镍、≤0.050％磷、≤0.030％硫、≤0.20％氮、余为铁。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢，其特征在于其组成为(按重量)≤0.10％碳、≤0.80％硅、8.50～10.00％锰、14.00～15.00％铬、≤1.20％镍、≤0.050％磷、≤0.030％硫、≤0.20％氮、≤2.00％铜、余为铁。
3.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢，其特征在于其组分为(按重量)0.07％碳、0.47％硅、9.42％锰、15.00％铬、0.93％镍、0.018％磷、0.015％硫、0.13％氮、1.51％铜、余为铁。
4.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢，其特征在于其组成为(按重量)0.075％碳、0.38％硅、9.30％锰、14.20％铬、1.10％镍、0.019％磷、0.013％硫、0.12％氮、1.40％铜、余为铁。
5.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢，其特征在于其组成为(按重量)0.075％碳、0.41％硅、9.18％锰、14.50％铬、1.02％镍、0.017％磷、0.012％硫、0.15％氮、1. 41％铜、余为铁。
全文摘要
一种奥氏体不锈钢，尤其是一种高锰低镍奥氏体不锈钢。它的组成为(按重量)≤0.10％碳、≤0.80％硅、8.50～10.00％锰、14.00～15.00％铬、≤1.20％镍、≤0.050％磷、≤0.030％硫、≤0.20％氮、余为铁。本发明的优点1)宜于在弱腐蚀环境下使用，在诸如五金配件、厨房用具、餐具等领域可代替304、201、之类的奥氏体不锈钢；2)在室温下表现出良好的力学性能和良好的生产制造加工性能；3)以提高锰含量来节约因资源贫乏而致价格昂贵的镍，从而使奥氏体不锈钢的价格得以降低。
文档编号C22C38/38GK1584098SQ20041004128
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月13日 优先权日2004年6月13日
发明者齐新占, 吴建国 申请人:江苏省长鸿特种钢科学研究所有限公司