[發明專利]一種氧化物強化奧氏體不銹鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202110477902.4
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113201681B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 邱國興;李小明;賀蕓;韋旭立;白沖;李林波;梁李斯
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;B22F9/04;B22F3/15;B22F3/24
• 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

1.一種氧化物強化奧氏體不銹鋼，其特征在于，包括奧氏體不銹鋼基體和彌散均勻分布于奧氏體不銹鋼基體中的微米氧化物、亞微米氧化物和納米氧化物；其中，微米氧化物為Ti₂O₃、TiO₂或ZrO₂，亞微米氧化物為Y₂O₃，納米氧化物為Y-Zr-O；

所述氧化物強化奧氏體不銹鋼中，微米氧化物的質量含量為0.0005%~0.001%，尺寸為0.5~1.0μm，數量為10¹⁵~10¹⁶個/m³；亞微米氧化物的質量含量0.002%~0.003%，尺寸為0.1~0.5μm，數量為10¹⁸~10¹⁹個/m³；納米氧化物的質量含量0.2%~0.3%，粒子尺寸為10~20nm，數量為10²³~10²⁴個/m³。

2.根據權利要求1所述的一種氧化物強化奧氏體不銹鋼，其特征在于，所述微米氧化物、亞微米氧化物和納米氧化物均為球形氧化物粒子。

3.根據權利要求1-2任意一項所述的一種氧化物強化奧氏體不銹鋼，其特征在于，奧氏體不銹鋼基體為304奧氏體不銹鋼、304L奧氏體不銹鋼、304N奧氏體不銹鋼、309奧氏體不銹鋼、316奧氏體不銹鋼、316L奧氏體不銹鋼或317奧氏體不銹鋼。

4.一種制備權利要求1-3任意一項所述氧化物強化奧氏體不銹鋼的方法，其特征在于，包括如下過程：

將粉末A進行熱等靜壓成型，得到成型體；

對所述成型體進行熱處理，釋放成型體中的熱應力；

其中，所述粉末A為微米氧化物與粉末B球磨混合得到；

所述粉末B為亞微米氧化物與粉末C經球磨固溶后得到；

所述粉末C為納米Y₂O₃、納米Zr粉和奧氏體不銹鋼粉進行球磨固溶得到。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，制備粉末C時，將尺寸為15~30nm的納米Y₂O₃、尺寸為10~20nm的納米Zr粉和尺寸為40~50μm的奧氏體不銹鋼粉進行球磨固溶，球磨固溶過程中，球料比為10~15:1，球磨轉速為450~500轉/min，球磨時間為45~50h，球磨過程采用氬氣保護。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，制備粉末B時，將粉末C與尺寸為0.1~0.5μm的亞微米氧化物進行球磨固溶，球磨固溶過程中，球料比為5~6:1，球磨轉速為400~450轉/min，球磨時間為5~8h，球磨過程采用氬氣保護。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，制備粉末A時，將粉末B與尺寸為0.5~1μm的微米氧化物進行球磨，球磨過程中，球料比為5~6:1，球磨轉速為350~400轉/min，球磨時間為2~3h，球磨過程采用氬氣保護。

8.根據權利要求4-7任意一項所述的方法，其特征在于，粉末A進行熱等靜壓成型過程中，壓力為200~250MPa，成型溫度為1150~1200℃，保溫時間為3~4h。

9.根據權利要求4-7任意一項所述的方法，其特征在于，對成型體進行熱處理過程包括，將成型體加熱至950~1000℃，保溫2.5~3h，然后空冷。