[發(fā)明專利]一種高錳氮奧氏體不銹鋼粉末及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110077203.0 | 申請日: | 2021-01-20 |
| 公開(公告)號(hào): | CN112981231B | 公開(公告)日: | 2022-05-10 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 許榮君;田偉光;楊光;徐佳林;劉光勇 | 申請(專利權(quán))人: | 廣東省高端不銹鋼研究院有限公司;廣東廣青金屬科技有限公司 |
| 主分類號(hào): | C22C38/02 | 分類號(hào): | C22C38/02;C22C38/42;C22C38/54;C22C38/58;B22F9/08;C21C5/52;C22C33/06 |
| 代理公司: | 廣州赤信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44552 | 代理人: | 龔素琴 |
| 地址: | 529533 廣東省陽江市高新區(qū)*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 高錳氮 奧氏體 不銹鋼 粉末 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種高錳氮奧氏體不銹鋼粉末,涉及合金材料粉末制備技術(shù)領(lǐng)域。所述高錳氮奧氏體不銹鋼粉末中,按重量百分比計(jì)算,氧含量≤0.1wt.%,氮含量≤0.5wt.%,碳含量≤0.15wt.%。本發(fā)明控制低的氧含量有助于減少粉末表面氧化物,粉末表面氧化物會(huì)阻礙燒結(jié)過程中的原子擴(kuò)散,抑制燒結(jié)頸的形成與長大,降低燒結(jié)密度;控制合適的氮含量,有助于提高粉末奧氏體的穩(wěn)定性,氮的固溶強(qiáng)化作用可以增加粉末燒結(jié)后的強(qiáng)度,氮元素在奧氏體中的溶解度較低,控制過高的氮含量會(huì)大幅增加生產(chǎn)成本;控制合適的碳含量,可在燒結(jié)階段去除粉末中的氧,提高燒結(jié)效率與燒結(jié)密度,但過高含量的碳會(huì)與鉻反應(yīng),形成復(fù)雜無碳化物造成鉻元素偏析,降低不銹鋼的耐晶間腐蝕能力。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及合金材料粉末制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高錳氮奧氏體不銹鋼粉末及其制備方法。
技術(shù)背景
奧氏體不銹鋼因其具有良好的耐腐蝕性能、力學(xué)性能、冷加工成型性能和無磁的特點(diǎn),在化學(xué)設(shè)備、建筑裝飾材料和民用廚具等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在粉末冶金行業(yè)領(lǐng)域使用較多的奧氏體不銹鋼牌號(hào)為316L和304,但在實(shí)際應(yīng)用中其強(qiáng)度較低,由于含Ni比重較大,原料成本較高的缺點(diǎn)越發(fā)凸顯,因此,使用氮和錳替代鎳發(fā)展具有良好耐蝕性與較高強(qiáng)度的單相奧氏體不銹鋼成為了目前的研究熱點(diǎn)。氮元素為強(qiáng)奧氏體穩(wěn)定元素,同時(shí)起到固溶強(qiáng)化作用,提高不銹鋼的強(qiáng)度,錳元素可在不銹鋼冷卻時(shí)增加奧氏體的穩(wěn)定性,抑制奧氏體的分解,使高溫下形成的奧氏體能夠保持到常溫。
霧化制粉技術(shù)是目前制備性能優(yōu)異、成分和粒度均勻的傳統(tǒng)粉末冶金和注射成型用不銹鋼粉末最常用的方法之一,霧化制粉分為真空和非真空兩種制備方法。真空霧化技術(shù)制備的金屬粉末具有氧含量低、球形度好的優(yōu)點(diǎn),但其對(duì)設(shè)備要求高,制備流程復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,細(xì)粉收得率低等缺點(diǎn)。如中國專利CN 111020402 A采用真空氣霧化方法制備耐久性涂料用的不銹鋼粉末,需抽真空至10-1Pa以下并充入99.999純度的氬氣,并保持至霧化結(jié)束。中國專利CN108555285A采用霧化技術(shù)制備高氮無鎳不銹鋼粉末,-400目的粉末收得率小于40%。另外,現(xiàn)有的霧化技術(shù)普遍用純金屬原料按照設(shè)計(jì)成分進(jìn)行冶煉,純金屬原料價(jià)格高昂,且在非真空冶煉霧化過程存在合金原料Cr、Si和Mn等活潑元素易燒損的難點(diǎn),鋼液冶煉過程中合金元素被空氣氧化,鋼液成分波動(dòng)較大,鋼液品質(zhì)降低,同時(shí)補(bǔ)加原料金屬或還原劑調(diào)整成分增加制備成本。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)中存在奧氏體不銹鋼粉末制備成本高,成分波動(dòng)大、細(xì)粉收得率低等問題,為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種高錳氮奧氏體不銹鋼粉末及其制備方法,通過AOD-LF高純凈冶煉,減少冶煉合金燒損精準(zhǔn)控制成分,控制非真空氣霧化過程參數(shù),從而得到成本低,成分精準(zhǔn),細(xì)粉收得率高的高錳氮奧氏體不銹鋼粉末。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種高錳氮奧氏體不銹鋼粉末,所述高錳氮奧氏體不銹鋼粉末中,按重量百分比計(jì)算,氧含量≤0.1wt.%,氮含量≤0.5wt.%,碳含量≤0.15wt.%。
優(yōu)選的,所述高錳氮奧氏體不銹鋼粉末的氧含量≤0.07wt.%,氮含量:0.15-0.35wt.%,碳含量:0.08-0.12wt.%。
在上述優(yōu)選的方案中,控制低的氧含量有助于減少粉末表面氧化物,粉末表面氧化物會(huì)阻礙燒結(jié)過程中的原子擴(kuò)散,抑制燒結(jié)頸的形成與長大,降低燒結(jié)密度;控制合適的氮含量,有助于提高粉末奧氏體的穩(wěn)定性,氮的固溶強(qiáng)化作用可以增加粉末燒結(jié)后的強(qiáng)度,氮元素在奧氏體中的溶解度較低,控制過高的氮含量會(huì)大幅增加生產(chǎn)成本;控制合適的碳含量,可在燒結(jié)階段去除粉末中的氧,提高燒結(jié)效率與燒結(jié)密度,但過高含量的碳會(huì)與鉻反應(yīng),形成復(fù)雜無碳化物造成鉻元素偏析,降低不銹鋼的耐晶間腐蝕能力。
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