[發明專利]一種高強度奧氏體不銹鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202110476133.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113231648B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 邱國興;李小明;白沖;韋旭立;賀蕓;李林波
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/64;B22F9/04;C22C32/00;C22C33/02;B33Y10/00;B33Y40/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種高強度奧氏體不銹鋼，其特征在于，包括奧氏體不銹鋼基體和彌散分布于奧氏體不銹鋼基體中的微米氮化物、亞微米氧化物和納米氧化物；

其中，微米氮化物為TiN，亞微米氧化物為Al₂O₃，納米氧化物為Y-Al-O；

所述高強度奧氏體不銹鋼中，微米粒子的質量含量為0.005%~0.01%，粒子尺寸為0.5~1.0μm，數量為10¹⁴~10¹⁵個/m³；

亞微米粒子的質量含量為0.001%~0.002%，粒子尺寸為0.1~0.5μm，數量為10¹⁷~10¹⁸個/m³；

納米粒子的質量含量為0.1%~0.2%，粒子尺寸為5~10nm，數量為10²⁵~10²⁶個/m³。

2.根據權利要求1所述的一種高強度奧氏體不銹鋼，其特征在于，所述的奧氏體不銹鋼基體為304奧氏體不銹鋼基體、304L奧氏體不銹鋼基體、304N奧氏體不銹鋼基體、316奧氏體不銹鋼基體或316L奧氏體不銹鋼基體。

3.一種高強度奧氏體不銹鋼的制備方法，其特征在于，包括以下過程：

將混合粉末A進行激光熔化成型，得到成型體；

對所述成型體進行組織性能調控，使成型體中熱應力去除以及球化成型體中的富Ti相；

其中，混合粉末A為微米氮化物和粉末B通過球磨混合得到；

所述粉末B為亞微米氧化物和粉末C通過球磨得到；

所述粉末C為納米氧化物和奧氏體鋼粉通過球磨得到；

所述納米氧化物為納米Y₂O₃和納米Al粉通過球磨固溶得到；

微米氮化物為TiN，亞微米氧化物為Al₂O₃；

納米氧化物的制備過程包括：

將尺寸為10~15nm的納米Y₂O₃和尺寸為10~30nm的納米Al粉進行高速球磨合金化，高速球磨合金化過程中，球料比為10:1~1.5，高速球磨轉速為550~600轉/min，球磨時間為5~7h，球磨氣氛為大氣氣氛，納米Y₂O₃和納米Al粉的質量比為3:1~1.5；

粉末C的制備過程包括：

將納米氧化物和尺寸為40~50μm的奧氏體鋼粉進行高速球磨混料，高速球磨混料過程中，球料比為10:1~1.5，轉速為500~550轉/min，球磨時間為7~10h，球磨氣氛為惰性氣氛，納米氧化物與奧氏體鋼粉的質量比為0.1~0.2:100；

粉末B的制備過程包括：

將尺寸為0.5~1.0μm的亞微米氧化物和粉末C進行中速球磨混料，中速球磨混料的過程中，球料比為5:1~1.5，轉速為300~350轉/min，球磨時間為2~3h，球磨氣氛為惰性氣氛，亞微米粒子與粉末C中奧氏體鋼的質量比為0.01~0.02:100；

混合粉末A的制備過程包括：

將尺寸為1~1.5μm的微米氮化物和粉末B進行低速球磨混料，低速球磨混料過程中，球料比為5:1~1.5，轉速為200~250轉/min，球磨時間為1~2h，球磨氣氛為惰性氣氛，微米粒子與粉末B中奧氏體鋼的質量比為0.05~0.1:100；

激光熔化成型過程中：激光功率為300～325W，掃描速度為1200～1700mm/s，層厚為45~50μm，掃描間距為50μm，惰性氣氛；

組織性能調控過程中，將成型體加熱至1200~1250℃，之后保溫1~1.5h，然后空冷至室溫，在加熱至700~750℃并保溫2~2.5h，然后再空冷至室溫。