[發明專利]一種防銹防腐低鎳不銹鋼材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011051666.1
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112226685B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 龐興志;趙艷君;龐明君;胡治流;湛永鐘;楊劍冰
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/54;C22C38/58;C23C8/26;C23C26/00;B22D1/00;C22C33/04;C09D171/02;C09D193/04;C09D101/28;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發明公開了一種防銹防腐低鎳不銹鋼材料，該不銹鋼合金的組成成分按重量百分比如下：鉻24?26％、硼8?10％、錳5.5?6.8％、鉬3.5?3.8％、鎳0.5?1.5％、釩0.5?0.6％、磷0.01?0.03％、硅0.2?0.8％、氮0.35?0.4％、碳0.03?0.05％、稀土硒0.02?0.06％、稀土元素鑭0.04?0.06％、穩定劑0.1?0.3％剩余為鐵。本發明提供了一種防銹防腐低鎳不銹鋼材料及其制備方法，該不銹鋼質地均勻，抗腐蝕性能好，制備方法操作簡單且能夠增加大量的氮元素，并在不銹鋼表面進行滲氮使其具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性，具有優異的防銹防腐性能。

技術領域

本發明涉及不銹鋼合金制備技術領域，特別涉及一種防銹防腐低鎳不銹鋼材料及其制備方法。

背景技術

不銹鋼按組織狀態分為馬氏體鋼，鐵素體鋼，奧氏體鋼，奧氏體-鐵素體鋼及沉淀硬化不銹鋼。其中鐵素體不銹鋼具有耐腐蝕性，韌性和可焊接性；奧氏體鋼具有耐腐蝕，同時具有良好的塑性，韌性，焊接和耐腐蝕性；奧氏體-鐵素體兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點，并且具有超塑性，特別是對于具有奧氏體-鐵素體，其中鎳的價格昂貴，為了降低成本，應當降低鎳的含量，增加錳和氮的含量，可以在保持不銹鋼性能的同時，減少合金鋼的成本。現有的制備低鎳高強不銹鋼合金的方法加入氮容易引入其他雜質或者添加不均勻，從而影響不銹鋼合金的質量，且隨著社會進步對工業上使用的不銹鋼的防銹防腐性能要求日益增加，所以，尋找一種能夠解決上述問題的制備方法非常重要。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供了一種防銹防腐低鎳不銹鋼材料及其制備方法，該不銹鋼質地均勻，抗腐蝕性能好，制備方法操作簡單且能夠增加大量的氮元素，在不銹鋼表面進行滲氮使其具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性，且具有優異的防銹和防腐性能。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種防銹防腐低鎳不銹鋼材料，該不銹鋼合金的組成成分按重量百分比如下：鉻24-26％、硼8-10％、錳5.5-6.8％、鉬3.5-3.8％、鎳0.5-1.5％、釩0.5-0.6％、磷0.01-0.03％、硅0.2-0.8％、氮0.35-0.4％、碳0.03-0.05％、稀土硒0.02-0.06％、稀土元素鑭0.04-0.06％、穩定劑0.1-0.3％剩余為鐵。

所述不銹鋼合金的制備方法如下：

(1)真空熔融：將各個原料置于熔煉爐中，密封后將熔煉爐中的空氣抽出成真空狀態，開始升溫熔融；

(2)氮氣反應：當所有原料呈熔融狀態一段時間后，從熔煉爐的底部緩慢通入氮氣并保持攪拌，一開始繼續密封熔煉爐，待內部氣壓增加到一定程度后打開熔煉爐的放氣口緩慢泄壓，保持熔煉爐內為氮氣氣氛且呈一定的恒壓狀態，反應完成后停止通入氮氣；

(3)澆注成型：將步驟(2)中得到的熔融物澆注到模具中冷卻成型得到不銹鋼合金半成品；

(4)滲氮反應：將步驟(3)中的不銹鋼合金半成品置于新的熔煉爐中，密封并抽真空后，升溫至1100-1400℃一段時間后，通入氨氣并關閉出氣口，增加熔煉爐內壓力，使氨氣在高溫高壓下與不銹鋼合金半成品的表面發生反應生成氮化鐵；

(5)鍛造：步驟(4)中反應后的不銹鋼合金進行升溫鍛造；

(6)浸液：將步驟(5)中制得的不銹鋼合金進入保護液中后加熱烘烤形成一層保護膜后得到不銹鋼合金成品。

進一步地，在步驟(1)中，所述原料中含有生鐵、鉻、鎳、錳、鉬合金，原料中的穩定劑由以下重量份數的原料組成：石墨烯0.3-0.8份、鋁-鈣-碳中間合金粉15-18份、乙醇26-30份和硬脂酸2-3份，其制備方法為將石墨烯和鋁-鈣-碳中間合金粉置于球磨機中研磨粉碎后混合其他原料攪拌均，繼續研磨一段時間后干燥得到穩定劑。