CN101260498A

CN101260498A - 耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料

Info

Publication number: CN101260498A
Application number: CNA2008100237115A
Authority: CN
Inventors: 龙斌; 包敢锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料，主要用于生产粉末冶金奥氏体不锈钢材料产品。所述材料是将粒度≤45um的NiB粉末加入到粉末冶金奥氏体不锈钢材料中，所述NiB粉末的加入量为粉末冶金奥氏体不锈钢材料总重量的0.5％－0.7％。本发明采用合金元素添加剂加入奥氏体不锈钢如SS－304与SS－316中，大幅提升了粉末冶金奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，使粉末冶金奥氏体不锈钢能用于对耐腐蚀性能有特殊要求领域。

Description

耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料

技术领域

本发明涉及一种不锈钢材料，尤其是涉及一种耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料。主要用于生产粉末冶金奥氏体不锈钢材料产品。属粉末冶金新材料技术领域。

背景技术

随着经济的不断发展，不锈钢制品用途越来越广。粉末冶金不锈钢作为一种近净成型技术，在生产原材料昂贵的不锈钢零件时有很大优势。而且奥氏体不锈钢加工性能差导致加工费用高昂，粉末冶金奥氏体不锈钢制品可避免或减少机加工量，在成本上更有优势。但粉末冶金奥氏体不锈钢零件由于存在孔隙，其耐腐蚀性能比熔铸奥氏体不锈钢低，这限制了奥氏体不锈钢如SS-304，SS-316在对耐腐蚀性能有特殊要求领域的应用(如海洋环境，强酸腐蚀性气体环境)。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种耐腐蚀性能能达到熔铸奥氏体不锈钢材料水平的耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料。

本发明的目的是这样实现的：一种耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料，其特征在于所述材料是将粒度≤45um的NiB粉末加入到粉末冶金奥氏体不锈钢材料中，所述NiB粉末的加入量为粉末冶金奥氏体不锈钢材料总重量的0.5％-0.7％。

本发明的目标是：能提升粉末冶金奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能30％以上，达到熔铸不锈钢水平；而力学强度不低于未加入添加剂的产品性能；加入添加剂后没有提升生产工艺控制难度。

为提升产品耐腐蚀性能，在粉末冶金奥氏体不锈钢中需要提升：晶界清洁度、奥氏体稳定度和产品表面孔隙状态。可以添加的合金元素为：Cu、Sn或B。其中加入Cu后，产品耐腐蚀性能因奥氏体稳定度提高而提升，但加入铜后，产品的强度，硬度小幅提升，但延伸率下降为接近0％。为达到提升耐腐蚀性能30％以上，加入Cu含量需＞4％，Cu在烧结不锈钢时形成大量液相，导致产品变形过大，生产工艺控制难度太大；Sn在加入后降低产品力学性能过多；B加入量适中，力学性能与耐腐蚀性能都有可观提升，生产工艺控制变化不大。因此选择B作为添加剂，加入方式选择NiB，加入量为粉末冶金奥氏体不锈钢材料总重量0.5％-0.7％。其他加入B的方式如元素B、CrB₂或Fe₂B，都存在部分不良反应：元素B与不锈钢粉混合的加入方式由于B元素粉末太轻容易造成偏析，使局部B含量过高造成产品力学性能降低。CrB₂加入不锈钢粉后，使Cr的氧化物还原温度推迟到1200℃，造成水蒸气沉积在产品内部造成大孔隙使产品力学性能稳定性能降低；以Fe₂B方式加入后，烧结过程中Fe₂B与不锈钢粉发生包晶反应，但同时生成部分FeB，FeB在产品晶界上形成连续的沉积B化物，形成大而粗的沉积物网络，严重影响产品强度。而以NiB(粉末状，粒度为≤45um)方式加入的产品中，晶粒细小，B扩散到不锈钢晶粒中起到固溶强化作用，并且由于B的沉积物存在，清洁了晶界，在烧结过程中发生的包晶反应使产品表面存在20um厚的一层致密无孔隙层，保证了粉末冶金奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能达到熔铸不锈钢的水平。因加入量在1％以上后，产品在1240℃左右烧结时出现大量液相，使烧结区域仅在1230～1240℃之间，导致工艺控制难度提高，而且耐腐蚀性能的峰值在加入量0.5％时，强度峰值出现在0.7％时，所以本添加剂加入量为0.5％-0.7％之间。具体数据见附图说明。采用本发明可以在成本不变的条件下生产适合特殊环境使用的粉末冶金奥氏体不锈钢零件，相比熔铸不锈钢零件每吨可节省成本25000元。

本发明采用合金元素添加剂加入奥氏体不锈钢如SS-304与SS-316中，大幅提升了粉末冶金奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，使粉末冶金奥氏体不锈钢能用于对耐腐蚀性能有特殊要求领域。

附图说明

图1为在粉末冶金奥氏体不锈钢材料中加入NiB后盐雾实验时间对比图。

图2为在粉末冶金奥氏体不锈钢材料中加入不同NiB含量强度变化图。

图3为在粉末冶金奥氏体不锈钢材料中加入不同NiB含量延伸率变化图。

图4为在粉末冶金奥氏体不锈钢材料中加入不同添加剂尺寸变化图。

图5为在粉末冶金奥氏体不锈钢材料中加入不同NiB含量尺寸变化图。

具体实施方式

本发明所涉及的耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料，是将粒度≤45um的NiB粉末加入到粉末冶金奥氏体不锈钢材料(如SS-304，SS-316)中，所述NiB粉末的加入量为粉末冶金奥氏体不锈钢材料总重量的0.5％-0.7％。加入后混合均匀。将混合好的粉末冶金奥氏体不锈钢材料按通常粉末冶金生产方式生产粉末冶金奥氏体不锈钢产品。

Claims

1、一种耐腐蚀粉末冶金奥氏体不锈钢材料，其特征在于所述材料是将粒度≤45um的NiB粉末加入到粉末冶金奥氏体不锈钢材料中，所述NiB粉末的加入量为粉末冶金奥氏体不锈钢材料总重量的0.5％-0.7％。