CN103409703A - 一种含铝高锰双相不锈钢 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铝高锰双相不锈钢，包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土铈或钇、铁，其质量百分比：0<C≤0.06%，S≤0.008%，P≤0.01%，Cr：18.0～28.0%，Mn：18.0～30.0%，Ni：0.5～3.0%，Al：1.5～2.5%，B：0.001～0.01%，稀土Ce或Y：0.005～0.20%，余量为不可避免的杂质和铁。该双相不锈钢具有高强度和良好耐腐蚀性能；在850～1300℃内具有较好的热加工性能，并且具有优异的冷加工性能，同时生产成本低。

Description

一种含铝高锰双相不锈钢

技术领域

    本发明属于钢铁合金材料技术领域，具体涉及一种含铝高锰双相不锈钢合金材料。

背景技术

双相不锈钢由奥氏体相和铁素体相组成，其主要成分是铬、镍、钼。由于世界矿产资源分布不均匀，我国是镍资源匮乏国家，国内镍供应严重短缺。随着国内不锈钢产能和表观消费需求的进一步持续增长，镍资源及其他矿产资源短缺的问题已浮出水面并日趋突出。在此背景下，非常有必要研制一种新的具有高性能、低成本的资源节约型双相不锈钢，以进一步促进我国不锈钢行业的品种结构优化和技术进步，减少对贵金属的依存度，为国家资源节约做出应有贡献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高强度和良好耐腐蚀性的含铝高锰双相不锈钢。

本发明通过如下技术方案来实现：

一种含铝高锰双相不锈钢，包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土铈或钇、铁，其质量百分比：0<C≤0.06%，S≤0.008%，P≤0.01%，Cr：18.0～28.0%，Mn：18.0～30.0%，Ni：0.5～3.0%，Al：1.5～2.5%，B：0.001～0.01%，稀土Ce或Y：0.005～0.20%，余量为不可避免的杂质和铁。

本发明采用传统常规的熔炼工艺方法，在浇铸前将稀土中间合金投入，即事先制备好需用的中间合金；中间合金由铁和稀土金属组成，选用Fe-Ce或Fe-Y中间合金；两者的组成分别为：Fe-Ce中间合金中Ce的质量百分含量为23.5%；Fe-Y中间合金中Y的质量百分含量为15%；经综合配料熔制后，浇注成型，经热锻、冷轧，再经固溶处理，最终制得含铝高锰双相不锈钢。该成分范围内的钢在850～1300℃范围均为双相区，奥氏体含量约在30～60%变化，经热锻和冷轧，再经一定温度固溶处理，室温的拉伸断裂强度在700～1200Mpa范围，屈服强度在400～700Mpa范围，断裂延伸率在30～70%范围。

本发明的机理如下所述：根据合金化原理，以Mn代镍，稳定奥氏体，降低贵金属镍含量，还可以提高钢的强度；同时本发明中添加了铝元素，一可以用来稳定铁素体，二可以使钢钝化，提高在氧化性酸中的耐腐蚀性，三可以在时效处理时析出沉淀硬化相，提高钢的强度。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明为了降低双相不锈钢的原料成本，降低钢中的镍含量，采用添加锰元素来替换；而在钢中添加铝元素，既有稳定铁素体的作用，也可以使钢钝化，提高在氧化性酸中的耐腐蚀性，还可以析出沉淀硬化相，提高钢的强度。本发明所涉及的产品冷热加工性能优于现有双相不锈钢，在850～1300℃内具有较好的热加工性，同时具有优异的冷加工性能，并且具有低成本和优异的耐蚀性能，可替代传统不锈钢品种，广泛应用于家电、汽车和结构零件等领域。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例一：

     一种含铝高锰双相不锈钢，包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土铈、铁，其质量百分比如下：

Cr              19.92%

Ni              1.95%

Mn               16.11%

C               0.023%

稀土Ce             0.10%

Al               1.92%

S                0.004%

P                0.008%

B                0.001%

Fe              余量。

采用传统常规的熔炼工艺方法，在浇铸前将稀土中间合金投入。经综合计量计算和配料熔制后，浇注成型，经热锻和冷轧，再经一定固溶处理，最终制得含铝高锰双相不锈钢合金材料，该材料的室温拉伸断裂强度大于800MPa，屈服强度大于450MPa，断裂延伸率大于30%。

实施例二：

     一种含铝高锰双相不锈钢，包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土钇、铁，其质量百分比如下：

Cr              22.13%

Ni              2.01%

Mn               19.88%

C               0.020%

稀土Y           0.10%

Al               2.10%

S                0.003%

P                0.009%

B                0.002%

Fe              余量

采用传统常规的熔炼工艺方法，在浇铸前将稀土中间合金投入。经综合计量计算和配料熔制后，浇注成型，经热锻和冷轧，再经一定固溶处理，最终制得含铝高锰双相不锈钢合金材料，该材料的室温拉伸断裂强度大于800MPa，屈服强度大于450MPa，断裂延伸率大于30%。

实施例三：

     一种含铝高锰双相不锈钢，包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土铈、铁，其质量百分比如下：

Cr               24.87%

Ni                2.05%

Mn               23.61%

C                0.021%

稀土Ce          0.10%

Al                1.95%

S                 0.003%

P                 0.007%

B                 0.0015%

Fe                 余量

采用传统常规的熔炼工艺方法，在浇铸前将稀土中间合金投入。经综合计量计算和配料熔制后，浇注成型，经热锻和冷轧，再经一定固溶处理，最终制得含铝高锰双相不锈钢合金材料，该材料的室温拉伸断裂强度大于800MPa，屈服强度大于450MPa，断裂延伸率大于30%。

实施例四：

一种含铝高锰双相不锈钢，包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土钇、铁，其质量百分比如下：

Cr               27.23%

Ni                2.14%

Mn                27.73%

C                0.028%

稀土Y            0.10%

Al                1.98%

S                 0.003%

P                 0.008%

B                 0.001%

Fe               余量

采用传统常规的熔炼工艺方法，在浇铸前将稀土中间合金投入。经综合计量计算和配料熔制后，浇注成型，经热锻和冷轧，再经一定固溶处理，最终制得含铝高锰双相不锈钢合金材料，该材料的室温拉伸断裂强度大于800MPa，屈服强度大于450MPa，断裂延伸率大于30%。

该类双相不锈钢材料具有较高的强度，同时具有优良的耐蚀性能，可以用作家电、汽车、结构零件等方面，该材料在850～1300℃内具有较好的热加工性，同时具有优异的冷加工性能。

实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。

Claims (1)

1.一种含铝高锰双相不锈钢，其特征在于：包含碳、硫、磷、铬、锰、镍、铝、硼、稀土铈或钇、铁，其质量百分比：0<C≤0.06%，S≤0.008%，P≤0.01%，Cr：18.0～28.0%，Mn：18.0～30.0%，Ni：0.5～3.0%，Al：1.5～2.5%，B：0.001～0.01%，稀土Ce或Y：0.005～0.20%，余量为不可避免的杂质和铁。