CN101781740A

CN101781740A - 无磁耐腐蚀不锈钢

Info

Publication number: CN101781740A
Application number: CN200910028929A
Authority: CN
Inventors: 陈爱红; 范军平; 夏正国; 赵五平; 李守明
Original assignee: JIANGSU HONGTAI STAINLESS STEEL WIPE ROPE CO Ltd
Current assignee: JIANGSU HONGTAI STAINLESS STEEL WIPE ROPE CO Ltd
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-07-21

Abstract

本发明公开了一种无磁耐腐蚀不锈钢，包含碳、硅、磷、硫、镍、铬、钼、锰、氮、铁，其重量百分比为：碳(C)：≤0.03％；硅(Si)：≤0.30％；磷(P)：≤0.03％；硫(S)：≤0.010％；镍(Ni)：12.00-12.50％；铬(Cr)：17.00-18.00％；钼(Mo)：2.00-2.50％；氮(N)：0.16-0.18％；锰(Mn)：≤2.00％；余量为Fe。该无磁耐腐蚀不锈钢无磁性效果显著、可显著提高钢的耐点蚀性能、改善了钢的耐晶间腐蚀性能。

Description

无磁耐腐蚀不锈钢

技术领域

本发明属于不锈钢合金材料的制造领域。尤其涉及耐腐蚀不锈钢合金材料。

背景技术

各种不同类型的不锈钢正在日益广泛用于各种不同的海洋环境中，必须指出，在海水中不锈钢要长期免于腐蚀需要复杂的防腐工程技术和大量投资。在军用仪器设备、医疗设施、海底通信光纤电缆制造和使用中，由于不锈钢产品有一定的磁性，影响到仪器设备的准确性，尤其是海底通信光纤电缆，其使用环境恶劣、腐蚀性大，传统的316材质不锈钢不能满足其要求，国内生产的普通不锈钢316性能差，根本不能使用在光纤电缆中，与海水的接触面会产生生锈，且海底电力通讯要求高精度、高性能、高强度、弹性和无磁等特性的不锈钢耐腐材料，普通不锈钢不能满足这些要求。

发明内容

本发明的目的是为满足海底光纤电缆不锈钢丝绳和电缆无磁场反应，与传送电流之间无磁场反应，提出一种无磁、耐腐蚀不锈钢合金材料。

针对本发明目的内容，我们所提出的无磁耐腐蚀不锈钢，包含碳、硅、磷、硫、镍、铬、钼、锰、氮、铁，其重量百分比为：碳(C)：≤0.03％；硅(Si)：≤0.30％；磷(P)：≤0.03％；硫(S)：≤0.010％；镍(Ni)：12.00-12.50％；铬(Cr)：17.00-18.00％；钼(Mo)：2.00-2.50％；氮(N)：0.16-0.18％；锰(Mn)：≤2.00％；余量为Fe。

本发明无磁耐腐蚀不锈钢合金材料的成分设计，是在考虑到现有技术材料中的不足之后，在316基础上，合理调整化学成分，无磁耐腐蚀不锈钢是以微量氮进行合金化，以达到无磁性、节镍、提高强度和改善耐蚀的目的。本发明研究的技术核心是无磁性、耐腐蚀，主要为满足海底光纤电缆不锈钢丝绳和电缆无磁场反应，与传送电流之间无磁场反应。

本发明通过调整镍的含量及采用微量的钼、氮等元素，并对成分中其他元素的适量调整，从而达到改善本发明材料的力学性能。因此，我们在成分设计中调整铬元素，是保证本发明合金材料具备良好的抗氧化和抗燃气腐蚀性能，铬在合金中所形成的碳化物，对该合金的强度有一定贡献，本发明合金成分中Cr17.00-18.00％。镍和锰是奥氏体的形成元素，因此在本合金成分中Ni12.00-12.50％；由于锰是奥氏体形成元素，但是锰的抗腐蚀性能差，所以不宜多加，在本发明合金成分中Mn≤2.00％。在本发明合金材料成分中的C、si、S、P、等元素均为限量存在。Fe在本发明合金材料中虽然定为余量，但铁元素的含量较高，提高铁含量的目的在于采用廉价铁替代昂贵的镍，因此本发明采用高铁节镍的设计方案是可以大幅度降低该合金材料的成本，同时为保证该合金材料的抗腐蚀性能。Mn也属于限量元素，其原因Mn是奥氏体化元素之一，虽然有助奥氏体化的作用，但是过量的Mn会降低合金钢的抗高温氧化和抗燃气腐蚀效果；P、S为有害元素，由于少量的Mn元素能与钢中的S结合后形成MnS，从而使S的有害作用降到最低，因此Mn、S、P元素的含量分别限制在锰(Mn)：≤2.00％、硫(S)：≤0.010％、磷(P)：≤0.03％范围内。Si元素虽然能提高合金材料的抗氧化性和抗燃气腐蚀性，但对材料的塑性性能有不利的影响，所以在本发明合金材料中应控制在≤0.30％。在本发明钢的成分中加入钼元素，钼的作用主要是提高钢在还原介质的耐蚀性，并提高钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能；钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用，与此同时，钼形成钼酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实。

普通316中不含N(氮)，本发明含氮量0.16-0.18％，含氮量小于0.16％耐腐蚀效果不理想，含氮量大于0.18％就造成晶结构破裂，普通316钢丝绳在海水或海水与空气接触的地方会生锈，而本发明生产的钢丝绳就不会生锈，且普通316有磁性，本发明无磁性。经试验后，本发明无磁耐腐蚀不锈钢钢丝绳的抗拉强度比普通的316钢丝绳增加10％。

本发明合金材料的制备与现有技术生产方法相似，采用本发明合金材料与现有技术材料相比较，具有以下优点：

1)不锈钢无磁性效果显著；

2)不锈钢的强度，塑性指标达到或超过316的技术要求；

3)氮的加入可改善钢的耐均匀腐蚀性能，可显著提高钢的耐点蚀性能；

4)氮提高了钢的抗敏化性能，从而改善了钢的耐晶间腐蚀性能；

5)可将钢中的镍含量控制在标准规定的下限，从而可节约1％～1.5％镍，降低了该合金材料的成本。

具体实施方式

实施例一：

一种无磁耐腐蚀不锈钢，包含碳、硅、磷、硫、镍、铬、钼、锰、氮、铁，其重量百分比为：碳(C)：0.03％；硅(Si)：0.30％；磷(P)：0.03％；硫(S)：0.010％；镍(Ni)：12.50％；铬(Cr)：18.00％；钼(Mo)：2.50％；氮(N)：0.18％；锰(Mn)：2.00％；余量为Fe。

实施例二：

一种无磁耐腐蚀不锈钢，包含碳、硅、磷、硫、镍、铬、钼、锰、氮、铁，其重量百分比为：碳(C)：0.01％；硅(Si)：0.10％；磷(P)：0.01％；硫(S)：0.008％；镍(Ni)：12.00％；铬(Cr)：17.00％；钼(Mo)：2.00％；氮(N)：0.16％；锰(Mn)：1.00％；余量为Fe。

实施例三：

一种无磁耐腐蚀不锈钢，包含碳、硅、磷、硫、镍、铬、钼、锰、氮、铁，其重量百分比为：碳(C)：0.02％；硅(Si)：0.20％；磷(P)：0.02％；硫(S)：0.009％；镍(Ni)：12.20％；铬(Cr)：17.50％；钼(Mo)：2.25％；氮(N)：0.17％；锰(Mn)：1.50％；余量为Fe。

Claims

1.无磁耐腐蚀不锈钢，包含碳、硅、磷、硫、镍、铬、钼、锰、氮、铁，其重量百分比为：碳(C)：≤0.03％；硅(Si)：≤0.30％；磷(P)：≤0.03％；硫(S)：≤0.010％；镍(Ni)：12.00-12.50％；铬(Cr)：17.00-18.00％；钼(Mo)：2.00-2.50％；氮(N)：0.16-0.18％；锰(Mn)：≤2.00％；余量为Fe。