[發明專利]一種奧氏體耐熱不銹鋼材料性能提升方法

在審

• 申請號: 202111133465.0
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113913707A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 楊渭鵬;馮玉艷;班景江;賈淑利;陳光
• 申請（專利權）人: 鷹普（中國）有限公司
• 主分類號: C22C38/34
• 分類號: C22C38/34;C22C38/04;C22C38/40
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;楊辰

本發明涉及奧氏體不銹鋼材料技術領域，具體為一種奧氏體耐熱不銹鋼材料性能提升方法，其能夠有效改善鑄件組織形態，力學性能得到很大提升，材料化學成分如下：C≤0.1，Si為2.0?2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr為20.0?21.0，Ni為11.0?11.5，N≤0.07，提高鐵素體化元素Si、Cr含量，降低奧氏體化元素C、Mn、Ni、N含量；通過調整化學成分，將鑄態組織中低強度、高韌性奧氏體組織減少；將組織中高強度、低韌性鐵素體組織增加；以此來實現提升鑄件強度、降低塑韌性的目標。

技術領域

本發明涉及奧氏體不銹鋼材料技術領域，具體為一種奧氏體耐熱不銹鋼材料性能提升方法。

背景技術

高碳、高鉻、高鎳奧氏體不銹鋼材料，組織奧氏體基體+鐵素體，其使用環境為高溫，需要有很高的強度，現有一種不銹鋼材料其化學成分為：

該材料的鑄件強度過低，延伸率過大，特別是在高溫狀態下，強度不夠，易變形，力學性能檢測數如下：

其拉伸強度沒有達到標準要求，延伸率很高使得塑性高，屈服強度只超過最低標準一點，其金相圖如圖1所示，后續不能通過熱處理來改善硫化物形態而提升力學性能，使得該材料沒辦法滿足高溫環境中正常使用要求。

發明內容

為了解決現有材料無法提升力學性能的問題，本發明提供了一種奧氏體耐熱不銹鋼材料性能提升方法，其能夠有效改善鑄件組織形態，力學性能得到很大提升。

其技術方案是這樣的：一種奧氏體耐熱不銹鋼材料性能提升方法，其特征在于，材料化學成分如下：C≤0.1，Si為2.0-2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr為20.0-21.0，Ni為11.0-11.5，N≤0.07，提高鐵素體化元素Si、Cr含量，降低奧氏體化元素C、Mn、Ni、N含量；通過調整化學成分，將鑄態組織中低強度、高韌性奧氏體組織減少；將組織中高強度、低韌性鐵素體組織增加；以此來實現提升鑄件強度、降低塑韌性的目標。

采用本發明后，通過化學成分優化，提高了鐵素體化元素Si、Cr含量，降低了奧氏體化元素C、Mn、Ni、N含量，改善了鑄件組織形態，在不影響高溫耐氧化情況下，通過力學性能檢測后，與現有鑄件相比，性能得到巨大提升。

附圖說明

圖1為現有技術鑄態金相圖；

圖2為本發明鑄態金相圖。

具體實施方式

一種奧氏體耐熱不銹鋼材料性能提升方法，材料化學成分如下：C≤0.1，Si為2.0-2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr為20.0-21.0，Ni為11.0-11.5，N≤0.07，提高鐵素體化元素Si、Cr含量，降低奧氏體化元素C、Mn、Ni、N含量；通過調整化學成分，將鑄態組織中低強度、高韌性奧氏體組織減少；將組織中高強度、低韌性鐵素體組織增加；以此來實現提升鑄件強度、降低塑韌性的目標；通過驗證，調整前鐵素體含量僅1.2%，調整后鐵素體含量9.6%；實現了組織中鐵素體含量提升，最終鑄件強度得到極大提升。

下面是本發明力學性能檢測數據:

抗拉強度提升了近90MPa，屈服強度提升了30多Mpa，延伸率下降了20%多，強度得到巨大提升，延伸塑性降低，能夠滿足高溫環境下正常使用。

其金相圖見圖2所示。