[發(fā)明專利]節(jié)鉻型含鋁鐵素體不銹鋼及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310008237.X
• 申請(qǐng)日: 2013-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN103451539A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖學(xué)山;李鈞;余曉江;張?chǎng)?/a>;林根文;余海峰;江來(lái)珠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/18
• 分類號(hào): C22C38/18;C22C33/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明涉及一種節(jié)鉻型含鋁鐵素體不銹鋼及其制備方法，屬鋼鐵合金材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鐵素體不銹鋼根據(jù)鉻含量一般分為低鉻（Cr11-15%）、中鉻（16-20%）和高鉻（21-30%）三類，它由于不含鎳或僅含少量鎳，是一種節(jié)鎳型不銹鋼。但由于它的室溫和低溫韌性差，缺口敏感性高和晶間腐蝕敏感，且這些缺點(diǎn)隨其截面尺寸的增加、冷卻速度的變慢和焊接熱影響而更加明顯。為了改善上述缺點(diǎn)，人們通過(guò)降低碳和氮，向超低碳氮和超純鐵素體不銹鋼方向發(fā)展，但超低碳氮和超純鐵素體不銹鋼在成型過(guò)程中應(yīng)變量較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種表面缺陷——起皺。為了進(jìn)一步降低成本、提高耐蝕性和改善加工成型性，科研人員通過(guò)努力，發(fā)明了系列含鋁而性能優(yōu)異的鐵素體不銹鋼。本發(fā)明的低鉻含鋁鐵素體不銹鋼，可以作為結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于一般工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，制作結(jié)構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高強(qiáng)韌高耐蝕的節(jié)鉻含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。

???本發(fā)明的高強(qiáng)韌高耐蝕的含鋁鐵素體不銹鋼，其特征在于具有如下的成分及質(zhì)量百分比（%）：C≤0.04、Si≤1.0、Mn≤1.0、P≤0.02、S≤0.02、N≤0.04、Cr：13.0～15.9，Al：0.1~3.0，Ce或Y：0.01~0.2，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。此外，根據(jù)性能需要，以質(zhì)量百分比計(jì)，該合金材料還含有Nb、Ti、V中的至少一種，其含量為0.05~0.5%的Nb，0.05~0.5%的Ti，0.05~0.5%的V。

本發(fā)明高強(qiáng)韌高耐蝕的含鋁鐵素體不銹鋼合金材料的制備方法，其特征在于：采用常規(guī)的熔煉方法，在冶煉過(guò)程中加入FeCe或FeY中間合金，經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。該含鋁鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)、耐蝕和加工性能，可加工成各種形狀的產(chǎn)品，應(yīng)用于一般工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。

與傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼相比，本發(fā)明的含鋁鐵素體不銹鋼不僅成本低，而且加工成型過(guò)程中不起皺，且耐蝕和抗氧化性有顯著的提高。

本發(fā)明的機(jī)理如下所述：

少量Al的加入，固溶于基體材料中，除起固溶強(qiáng)化作用外，與鉻一起在表面形成Cr₂O₃和Al₂O₃，顯著改善該系列鐵素體不銹鋼的耐蝕、抗氧化性和加工成型性。

具體實(shí)施方式

????現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。

實(shí)施例1

????本實(shí)施例中，采用含鋁鐵素體不銹鋼的成分及質(zhì)量百分比如下：

Cr?????????????????????????14.3%

C????????????????????????????????0.03%

Al??????????????0.97%

Si???????????????0.7%

N???????????????0.01%

S???????????????0.005%

P???????????????0.015%

Mn??????????????0.8%

稀土Ce??????????0.10%

Fe?????????????????????????????余量

采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在冶煉過(guò)程中加入FeCe或FeY中間合金，經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛，冷軋、退火處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于450MPa，屈服強(qiáng)度大于300MPa，斷裂延伸率大于30%和斷面收縮率大于50%。

實(shí)施例2

????本實(shí)施例中，采用含鋁鐵素體不銹鋼的成分及質(zhì)量百分比如下：

Cr?????????????????????????14.5%

C????????????????????????????????0.03%

Al??????????????2.07%

Si???????????????0.6%

N???????????????0.02%

Nb??????????????0.15%

S???????????????0.007%

P???????????????0.013%

Mn??????????????0.8%

稀土Y???????????0.10%