高锰低镍奥氏体耐热钢及其应用的制作方法

本发明属于奥氏体耐热钢材料冶金领域，涉及一种高锰低镍奥氏体耐热钢及其应用。

背景技术：

1、奥氏体耐热钢是指在常温下具有奥氏体组织的耐热钢。钢中含有cr约20%-25%，ni约9%-40%，c约0.3%-0.5%，nb约0.5%-2%。

2、奥氏体耐热钢中，镍是主要的奥氏体化元素，其主要作用是形成并稳定奥氏体，使得耐热钢获得良好的高温机械性能及抗氧化、耐腐蚀性能，同时避免冷却到室温时出现相变。镍是一种贵重的金属元素，属于战略资源，奥氏体耐热钢的生产消耗了大量的镍元素，造成其产品价格居高不下。发展以其它廉价合金元素全部或部分代替镍的低镍奥氏体耐热钢有利于降低成本，提高耐热钢产品市场竞争力。

3、氮、碳作为强烈的奥氏体形成元素，在作为间隙型固溶元素时，其稳定奥氏体的作用是镍的10-15倍，可以大幅降低奥氏体耐热钢中镍的使用量，从而降低原材料成本。但是在实际生产中，氮的加入往往使铸件产生氮气孔缺陷，并且严重影响材料加工切削性能，碳在过量时也会形成碳化物从而增加加工刀具成本，造成生产综合成本上升，得不偿失。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高锰低镍奥氏体耐热钢及其应用。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高锰低镍奥氏体耐热钢，包括以下质量百分比的各组分：c：0.35-0.5%，si：0.8-2.0%，mn：19-21%，cr：24-27%，ni：0.01-2%，p：0.001-0.04%，s≤0.04%，n：0.3-0.4%，余量为铁及其他不可避免的杂质元素。

3、在本申请的一实施例中，所述高锰低镍奥氏体耐热钢在1000℃下抗拉强度>110mpa，屈服强度>70mpa，断后延伸率>30%。

4、相应的，本发明提供一种汽车发动机排气歧管，采用如上所述的高锰低镍奥氏体耐热钢制得。

5、相应的，本发明提供一种涡轮增压器壳体，采用如上所述的高锰低镍奥氏体耐热钢制得。

6、本发明的有益效果在于：以mn及n取代了10%左右的ni，降低了原材料成本；通过控制c的加入量，消除了析出性氮气孔缺陷；通过镍当量控制产生适量铁素体相，该相相比奥氏体相具有更高的热导率，更低的延伸率，且不存在加工硬化，使铸件加工成本降低。

7、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

8、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种高锰低镍奥氏体耐热钢，其特征在于，包括以下质量百分比的各组分：c：0.35-0.5%，si：0.8-2.0%，mn：19-21%，cr：24-27%，ni：0.01-2%，p：0.001-0.04%，s≤0.04%，n：0.3-0.4%，余量为铁及其他不可避免的杂质元素。

2.如权利要求1所述的高锰低镍奥氏体耐热钢，其特征在于，所述高锰低镍奥氏体耐热钢在1000℃下抗拉强度>110mpa，屈服强度>70mpa，断后延伸率>30%。

3.一种汽车发动机排气歧管，其特征在于，采用如权利要求1或2中所述的高锰低镍奥氏体耐热钢制得。

4.一种涡轮增压器壳体，其特征在于，采用如权利要求1或2中所述的高锰低镍奥氏体耐热钢制得。

技术总结
本发明属于奥氏体耐热钢材料冶金领域，涉及一种高锰低镍奥氏体耐热钢及其应用。该高锰低镍奥氏体耐热钢，包括以下质量百分比的各组分：C：0.35‑0.5%，Si：0.8‑2.0%，Mn：19‑21%，Cr：24‑27%，Ni：0.01‑2%，P：0.001‑0.04%，S≤0.04%，N：0.3‑0.4%，余量为铁及其他不可避免的杂质元素。本发明的有益效果在于：以Mn及N取代了10%左右的Ni，降低了原材料成本，通过控制C的加入量，消除了析出性氮气孔缺陷，通过镍当量的控制产生适当易切削相，使铸件加工成本降低。

技术研发人员：王寅杰,宫高全,宗楼,顾金林
受保护的技术使用者：科华控股股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1