[發明專利]無磁奧氏體鑄造不銹鋼主要化學元素質量分數控制方法

有效

• 申請號: 201310527063.8
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103924160A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 范修謙;唐永蓉;袁建強;孫偉濤
• 申請（專利權）人: 保定風帆精密鑄造制品有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;周曉萍

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼生產技術，特別是無磁奧氏體鑄造不銹鋼各主要化學元素質量分數的控制方法，屬金屬材料技術領域。?

背景技術

奧氏體不銹鋼是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼，一些儀表產品或某些特殊行業的奧氏體鑄造不銹鋼要求磁導率μ≤2.0。通常α、δ鐵素體為碳在鐵中的間隙固溶體，室溫為體心立方晶格，磁性為鐵磁性有磁的；馬氏體是碳在α鐵中過飽合固溶體，磁性為鐵磁性有磁的；奧氏體是在γ鐵中間隙固溶體，室溫組織為面心立方晶格，磁性為順磁性無磁的。在國內外現行標準中鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙向不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼是鐵磁性有磁的，而奧氏體鑄造不銹鋼在常溫下一般具有單一的奧氏體組織，是順磁無磁性的或弱磁性。但在鑄造過程中，由于熔煉時合金含量不同、成份偏析等因素往往會在奧氏體基體上產生其它相，如奧氏體（γ相）的同素異性體（鐵素體），鐵素體的出現及量的多少勢必影響奧氏體鑄造不銹鋼磁導率的大小，當鐵素體的量較多時，會導致奧氏體鑄造不銹鋼的磁導率μ﹥2.0，同時鐵素體的出現會給奧氏體鑄造不銹鋼的性能在某些場合下會帶來不利影響。奧氏體鑄造不銹鋼的化學元素包括C?、Si、Mn、?Cr、Ni?、Mo，其中主要元素Cr≥16％、Ni≥8％，且低碳，Ni是形成奧氏體的元素，Ni含量的增加有利于降低奧氏體不銹鋼的磁導率，但是Ni的價格昂貴，增加Ni的含量奧氏體鑄造不銹鋼的成本會大大提高。按照標準，不同牌號的奧氏體鑄造不銹鋼都規定了其化學成分的取值范圍。在滿足標準的前提下，通過優化設計精確控制奧氏體鑄造不銹鋼各化學元素質量分數，是保證奧氏體鑄造不銹鋼的磁導率μ≤2.0的重要因素。此外，在滿足標準且滿足μ≤2.0的條件下，盡量減少昂貴的Ni元素用量，同時控制主要合金Cr用量，降低奧氏體鑄造不銹鋼的成本，是業內人士研究的重要課題。?

發明內容

本發明用于提供一種無磁奧氏體鑄造不銹鋼化學元素質量分數的控制方法，采用該方法可以在滿足標準要求的前提下實現奧氏體鑄造不銹鋼的磁導率μ≤2.0，同時還可以減少昂貴的Ni元素和Cr元素用量。?

本發明所稱問題是以下述技術方案解決的：?

一種無磁奧氏體鑄造不銹鋼主要化學元素質量分數控制方法，它按照下述步驟進行：

a.?根據不銹鋼化學成分標準要求的奧氏體鑄造不銹鋼主要化學元素質量分數，確定奧氏體鑄造不銹鋼中形成鐵素體元素Cr、Si、Mo的取值控制范圍及形成奧氏體元素C、Mn的取值控制范圍；

b.?由步驟a中確定的Cr、Si、Mo等元素取值范圍內分別取Cr元素取值a、Si元素取值?b、Mo元素取值c、Nb元素取值d，代入經驗公式：GrE=a%Cr+b%Mo+1.5×c%Si+0.5d%Nb中求出鉻當量值GrE；

c.?依據經大量試驗數據分析歸納得出的鐵素體與磁導率的關系經驗曲線，按照奧氏體鑄造不銹鋼的磁導率μ取值確定鐵素體最大允許百分比量F%；

d.根據b步驟求出的鉻當量值GrE和c步驟確定的鐵素體最大允許百分比量F%，由謝夫列爾組織圖中找出鑄造奧氏體不銹鋼中鎳當量最小控制值NiE?；

e.?由步驟a中確定的C、Mn元素取值范圍內分別取C元素值m、Si元素值?n，代入經驗公式NiE=e%Ni+30×m%C+0.5×n%Mn中求出鎳元素值e。

上述無磁奧氏體鑄造不銹鋼主要化學元素質量分數控制方法，所述a步驟中奧氏體鑄造不銹鋼中形成鐵素體元素Cr、Si、Mo的取值控制范圍如下確定：Cr的取值控制范圍為不銹鋼化學成分標準中的下限值至1.04倍下限值；Si的取值控制范圍為不銹鋼化學成分標準中的0.5-0.7倍上限值；Mo的取值控制范圍為不銹鋼化學成分標準中的下限值至1.1倍下限值。?

上述無磁奧氏體鑄造不銹鋼主要化學元素質量分數控制方法，所述a步驟中奧氏體鑄造不銹鋼中形成奧氏體元素C、Mn的取值控制范圍如下確定：C的取值控制范圍為不銹鋼化學成分標準中的0.70倍上限值至上限值；Mn的取值控制范圍為不銹鋼化學成分標準中的0.6倍上限值至上限值。?