CN113913707A - 一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法 - Google Patents

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班景江
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Abstract

本发明涉及奥氏体不锈钢材料技术领域，具体为一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法，其能够有效改善铸件组织形态，力学性能得到很大提升，材料化学成分如下：C≤0.1，Si为2.0‑2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr为20.0‑21.0，Ni为11.0‑11.5，N≤0.07，提高铁素体化元素Si、Cr含量，降低奥氏体化元素C、Mn、Ni、N含量；通过调整化学成分，将铸态组织中低强度、高韧性奥氏体组织减少；将组织中高强度、低韧性铁素体组织增加；以此来实现提升铸件强度、降低塑韧性的目标。

Description

一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法
技术领域
本发明涉及奥氏体不锈钢材料技术领域，具体为一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法。
背景技术
高碳、高铬、高镍奥氏体不锈钢材料，组织奥氏体基体+铁素体，其使用环境为高温，需要有很高的强度，现有一种不锈钢材料其化学成分为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
该材料的铸件强度过低，延伸率过大，特别是在高温状态下，强度不够，易变形，力学性能检测数如下：
Figure 186917DEST_PATH_IMAGE002
其拉伸强度没有达到标准要求，延伸率很高使得塑性高，屈服强度只超过最低标准一点，其金相图如图1所示，后续不能通过热处理来改善硫化物形态而提升力学性能，使得该材料没办法满足高温环境中正常使用要求。
发明内容
为了解决现有材料无法提升力学性能的问题，本发明提供了一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法，其能够有效改善铸件组织形态，力学性能得到很大提升。
其技术方案是这样的：一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法，其特征在于，材料化学成分如下：C≤0.1，Si为2.0-2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr为20.0-21.0，Ni为11.0-11.5，N≤0.07，提高铁素体化元素Si、Cr含量，降低奥氏体化元素C、Mn、Ni、N含量；通过调整化学成分，将铸态组织中低强度、高韧性奥氏体组织减少；将组织中高强度、低韧性铁素体组织增加；以此来实现提升铸件强度、降低塑韧性的目标。
采用本发明后，通过化学成分优化，提高了铁素体化元素Si、Cr含量，降低了奥氏体化元素C、Mn、Ni、N含量，改善了铸件组织形态，在不影响高温耐氧化情况下，通过力学性能检测后，与现有铸件相比，性能得到巨大提升。
附图说明
图1为现有技术铸态金相图；
图2为本发明铸态金相图。
具体实施方式
一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法，材料化学成分如下：C≤0.1，Si为2.0-2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr为20.0-21.0，Ni为11.0-11.5，N≤0.07，提高铁素体化元素Si、Cr含量，降低奥氏体化元素C、Mn、Ni、N含量；通过调整化学成分，将铸态组织中低强度、高韧性奥氏体组织减少；将组织中高强度、低韧性铁素体组织增加；以此来实现提升铸件强度、降低塑韧性的目标；通过验证，调整前铁素体含量仅1.2%，调整后铁素体含量9.6%；实现了组织中铁素体含量提升，最终铸件强度得到极大提升。
下面是本发明力学性能检测数据:
Figure DEST_PATH_IMAGE003
抗拉强度提升了近90MPa，屈服强度提升了30多Mpa，延伸率下降了20%多，强度得到巨大提升，延伸塑性降低，能够满足高温环境下正常使用。
其金相图见图2所示。

Claims (1)

1.一种奥氏体耐热不锈钢材料性能提升方法，其特征在于，材料化学成分如下：C≤0.1，Si为2.0-2.5，Mn≤1.0，P≤0.045，S≤0.015，Cr为20.0-21.0，Ni为11.0-11.5，N≤0.07，提高铁素体化元素Si、Cr含量，降低奥氏体化元素C、Mn、Ni、N含量；通过调整化学成分，将铸态组织中低强度、高韧性奥氏体组织减少；将组织中高强度、低韧性铁素体组织增加。
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