CN115896601A - 一种高纯净高氮奥氏体不锈钢的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高氮奥氏体不锈钢的制造方法，该制造方法包括在封闭室中，将用于制备所述高氮奥氏体不锈钢的主原料在50Pa～0.2MPa的保护气体气氛中升温加热，并在0.1MPa～0.2MPa的保护气体气氛中进行熔炼和浇注，其中用于制备所述高氮奥氏体不锈钢的主要原料一次性装填在封闭室中的熔炼炉升温加热。本发明的制备方法利用简单的设备，通过特殊的原料装填方法和较低的熔炼温度，制造得到高纯净度的高氮奥氏体不锈钢。
Description
技术领域
本发明涉及高氮奥氏体不锈钢的冶炼方法，更具体地说，涉及一种高纯净高氮奥氏体不锈钢的冶炼方法。
背景技术
高氮奥氏体不锈钢具有高强度、高塑性、高耐腐蚀性、无磁性及良好的生物相容性，可以在许多领域广泛应用。高氮钢以铁、铬、锰、氮为主要元素，其中氮含量一般在0.6％wt～1.0％wt之间，氮含量越高，强度越高，耐蚀性越好。高氮钢以氮代镍，完全可以不添加Ni，大大降低了钢的材料成本。然而，高氮钢制造难度大，为保证氮含量，一般需要在高压力(一般＞20个大气压)下进行熔炼和浇注，生产安全隐患大，制造成本高，产量低，导致难以广泛推广应用。为降低制造成本和提高产量，中国专利公开号CN103451509A、CN103451509A和CN104862578A公开了在常压下采用普通熔炼炉制造高氮钢，可以显著降低制造难度和制造成本，然而这种方法不能避免在熔炼和浇注时空气进入钢中，使钢中的氧化物超标，难以做到钢的纯净化。中国专利公开号CN102400030 A公开了采用真空熔炼炉制造高氮钢，可以避免熔炼和浇注时空气进入钢中，但在真空(负压)下熔炼和浇注，会使钢水中的氮大量逸出，难以得到较高氮含量的高氮钢(氮的重量百分含量一般≤0.2％)。中国专利公开号CN114367651A公开了一种高氮钢冶炼装置及其冶炼方法，该装置为整体密封装置，利用该装置进行高氮钢冶炼过程中，原料的加热熔炼和浇注过程均在高压氮气气氛中进行。该装置较为复杂且操作方法较为繁琐，批量制造大批量高氮钢难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高氮奥氏体不锈钢的制造方法，该制造方法不需要在高压下进行，可高产量制造高氮奥氏体不锈钢，制得的不锈钢的纯净度高，含氮量高。
为实现本发明的目的，本发明的采用以下技术方案：
一种高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述制备方法包括，在封闭室中，将用于制造所述高氮奥氏体不锈钢的主原料在50Pa～0.2MPa的保护气体气氛中升温加热，封闭室里的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，继续升温至熔化，在0.1MPa～0.2MPa的保护气体气氛中进行熔炼和浇注，用于制造所述高氮奥氏体不锈钢的低熔点配料在熔炼阶段在浇注之前加入熔化的主原料中，
其中所述主原料包括含铁组分、含锰组分、含氮铬铁、含钼组分、其它合金，所述低熔点配料为比所述主原料的组分的熔点低且量小于主原料重量的3％的材料，
所述主原料一次性装填在所述封闭室中的熔炼炉中，装填方法为下列方式中的任一种：
(i)首先将占全部含锰组分重量的20％～80％的含锰组分装填在所述熔炼炉内的底部空间，然后将全部铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，再将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在含铁组分的周围，最后将剩余含锰组分装填在所述熔炼炉内的上部空间(即锰组分覆盖在铁、含氮铬铁、含钼组分及其它合金充的上面)，
(ii)首先将占全部含锰组分装填在所述熔炼炉内的底部空间，然后将全部铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，再将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在所述含铁组分的周围，
(ii)首先将全部铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间(即，不接触熔炼炉四周侧壁的空间)，然后将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在含所述铁组分的周围，最后将全部含锰组分装填在所述熔炼炉内的上部空间(即覆盖在铁、含氮铬铁、含钼组分及其它合金充的上面)。
较佳地，熔炼过程为先将熔化的主原料升温至1450℃～1600℃，随后降温至1400℃～1500℃并保持此温度，浇注前快速升温至1450℃～1550℃，总熔炼时间为30min～90min，
其中所述快速升温为1分钟升温5℃～25℃。
更佳地，所述总熔炼时间为30min～60min。
较佳地，浇注温度为1450℃～1500℃。
较佳地，所述保护气体选自氩气和/或氮气体。在本发明的一个具体实施例中，所述保护气体为氩气和氮气的混合气体，其中氩气的体积百分含量为20～50％，氮气的体积百分含量为50～80％。
较佳地，所述含铁组分选自纯铁和/或低碳铁合金。在本发明的一个具体实施例中，所述含铁组分选自纯铁。
较佳地，所述含锰组分选自金属锰和/或锰氮合金。在本发明的一个具体实施例中，所述含锰组分选自电解锰。
较佳地，所述含氮铬铁选自氮化铬铁、高氮铬铁、含碳铬铁或其组合。在本发明的一个具体实施例中，所述含氮铬铁选自氮化铬铁和高氮铬铁的组合。
较佳地，所述含钼组分选自金属钼和/或钼铁合金。在本发明的一个具体实施例中，所述含钼组分选自钼铁合金。
较佳地，所述其它合金选自镍、铌、钒、钛、钨或其合金。在本发明的一个具体实施例中，所述其它合金选自选自铌铁合金。
所述低熔点配料选自铜、铝、稀土金属或其合金。在本发明的一个具体实施例中，所述低熔点配料选自稀土金属。
较佳地，升温加热过程为首先对封闭室进行换气，将其中的空气置换为保护气体，在换气的同时，所述熔炼炉开始升温加热，当所述熔炼炉升温加热至比所述含锰组分的开始熔化温度低100℃～400℃的温度，并且封闭室内的保护气体体积不少于90％时，将封闭室的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，并持续通入保护气体。
较佳地，升温加热过程为首先对封闭室进行换气，将其中的空气置换为保护气体，封闭室内的保护气体体积不少于90％时，所述熔炼炉开始升温加热直至所述主原料全部熔化，并持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，
较佳地，换气过程为，先对所述封闭室进行抽气至其中的压力大于等于50Pa且小于0.1MPa再向其中通入保护气体至其中的压力大于等于0.1MPa且小于等于0.2MPa，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％。
较佳地，换气过程为，对所述封闭室一边抽气，一边通入保护气体，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％，换气过程中维持封闭式的压力大于等于50Pa小于等于0.2MPa。
较佳地，对封闭室进行换气，包括通过所述熔炼炉底部加装的通气装置向所述熔炼炉中通入保护气体。
较佳地，对封闭室进行换气，包括通过浇注所用的钢锭模或铸模上方设置的保护气体通入装置向所述钢锭模或铸模通入保护气体。
在本发明的一个具体实施例中，一种高氮奥氏体不锈钢的制造方法中用于制造高氮奥氏体不锈钢的原料由主原料和低熔点配料组成，其中所述主原料包括含铁组分、含锰组分、含氮铬铁、含钼组分、其它合金，所述低熔点配料为比所述主原料的组分的熔点低且量小于所述主原料重量的3％的材料，所述制造方法包括以下步骤：
(1)向置于封闭室内的熔炼炉中一次性装填所述主原料，装填方法为首先将占全部含锰组分重量的20％～80％的含锰组分装填在所述熔炼炉内的底部空间，然后将全部含铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，再将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在含铁组分的周围，最后将剩余含锰组分装填在所述熔炼炉内的上部空间；
(2)对所述封闭室进行换气，将其中的空气置换为保护气体，在换气的同时，所述熔炼炉开始升温加热，当所述熔炼炉升温加热至比所述含锰组分的开始熔化温度低100℃～400℃的温度，并且封闭室内的保护气体体积不少于90％时，将封闭室的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，并持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，或者
封闭室内的保护气体体积不少于90％时，所述熔炼炉开始升温加热直至主原料全部熔化，并持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，
其中换气过程为，先对所述封闭室进行抽气至其中的压力为大于等于50Pa且小于0.1MPa，再向其中通入保护气体至其中的压力大于等于0.1MPa且小于等于0.2MPa，重复抽气和充气过程直到封闭室内的保护气体体积不少于90％，或者对所述封闭室一边抽气，一边通入保护气体，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％；
(3)使所述熔炼炉进一步升温至所有主原料熔化成钢水，将钢水升温至1450℃～1600℃，随后降温至1400℃～1500℃，并保持此温度，出炉浇注前快速升温至1450℃～1550℃，总熔炼时间为40min～90min，熔炼过程持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，在浇注之前向所述熔炼炉中添加所述低熔点配料；
(4)熔炼结束后将钢水浇注在钢锭模或铸模中，浇注温度为1450℃～1500℃，浇注过程保持封闭室内为压力为0.1MPa～0.2MPa的保护气体气氛，浇注完成后打开封闭室，取出钢锭模，待钢锭在钢锭模中完全凝固后取出钢锭。
较佳地，步骤(2)中，当所述熔炼炉升温加热至比所述含锰组分的开始熔化温度低200℃的温度时，将封闭室的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa并持续通入保护气体。
较佳地，所述保护气体选自氩气和氮气的混合气体，其中氩气的体积百分含量为30％，氮气的体积百分含量为70％。
较佳地，所述含铁组分选自纯铁。
较佳地，所述含锰组分选自电解锰。
较佳地，所述含氮铬铁选自氮化铬铁和高氮铬铁的组合。
较佳地，所述含钼组分选自钼铁。
较佳地，所述其它合金选自铌铁合金。
较佳地，所述低熔点配料选自稀土金属合金，其量为所述主原料重量的0.1％。
附图说明
图1是本发明使用的改造后的真空脱气中频感应熔炼炉的结构示意图。其中1为熔炼室，2为浇注室，3为加料仓，4为中频感应熔炼炉，5为加料仓料斗，6为浇注室铸模或钢锭模，7为中频感应熔炼炉底部的保护气通入口，8为铸模或钢锭模浇口上方的保护气体通入口，9为熔炼室的保护气体通入口，10为加料仓的保护气体通入口，11为熔炼室的抽气口，12为浇注室的抽气口，13为加料仓的抽气口，14为通入保护气体的管道系统，15为抽气管道系统，16为气流控制阀，17为压力传感器，18为浇注室的保护气体通入口。
具体实施方式
本发明的描述中，纯铁指按重量计铁含量≥99.6％的金属铁。金属猛可以是按重量计，锰≥99.7％的电解锰。
本发明的描述中，封闭室内90％以上的空气被保护气体置换，即，封闭室内保护气体的体积不少于90％时表示换气完成。本发明的描述中，“保护气体气氛”是指保护气体的体积不少于90％的气氛。
本发明的描述中，“负压”是指50Pa～0.1MPa的压力，包括50Pa但不包括0.1MPa，“常压”是指0.1MPa～0.2MPa的压力，包括0.1MPa和0.2MPa。
本发明的描述中，熔炼炉包括但不局限于中频感应熔炼炉。
本发明的描述中，所述熔炼炉内的中部空间是指不接触熔炼炉四周侧壁的空间。
本发明的描述中，封闭室可以是一个封闭室，熔炼装置(例如，熔炼炉)、加料装置和浇注装置均放置在其中，也可以是相互连通的熔炼室、加料仓和浇注室组成，封闭室可以整体进行保护气体转换，也可以分仓室独立进行保护气体转换。
本发明的描述中，封闭室的保护气体转换的过程可以是将封闭室进行抽气至负压再向其中通入保护气体至常压，也可以是对封闭室抽气获得负压后停止抽气，随即通入保护气体至常压，还可以是对封闭室抽气的同时控制通入保护气体维持负压到常压的变化，还可以是封闭室抽气的同时通入保护气体保持常压。
本发明的描述中，向封闭室充入保护气体，包括通过熔炼炉底部加装的透气装置向熔炼炉充入保护气体，这样可快速将熔炼炉中的空气转换为保护气体。
本发明浇注所用的钢锭模或铸模优选装有保温冒口，可通过钢锭模或铸模上方设置的保护气体吹入装置向钢锭模或铸模通入保护气体。
本发明在熔炼炉装填主原料的原理是：熔炼炉(中频感应熔化炉)的感应加热存在趋肤效应，贴近感应圈的金属因趋肤效应发热快温度高，含氮铬铁装填在比较贴近熔炼炉感应圈的位置，发热升温快且易先熔化，而含铁组分(例如，纯铁)距感应圈相对较远，受热小，熔化减缓，这样导致高氮钢原料的熔化过程会比较稳定，氮逸出较少；含锰组分(例如，金属锰或锰氮合金)的熔点较低，将其放置在熔炼炉的底部可受热较小，但也会先行熔化形成熔池，有利于加快熔化含氮铬铁，减少氮逸出，把含锰组分(例如，金属锰或锰氮合金)放置在熔炼炉的上部有利于其先行熔化流入炉底，减少熔炼炉的炉口固态原料，防止结壳。试验表明，如果将上述原料无规律混装，除了在操作观察中难以判断锰的熔化状态，更主要是会引起熔化过程因氮的逸出量较大使得压力不稳定，造成操作难度加大，获得的高氮钢氮含量偏低。先在熔炼炉内只装填含铁组分和含锰组分，熔化后再通过加料仓添加含氮铬铁将不利于熔炼，会因为固态含氮铬铁接触液态铁后氮快速释放导致氮大量损失，同时会引起剧烈喷溅事故。熔炼开始温度较高目的是把各原料尤其是如钼、铌、钒、钛、钨等较难熔金属或其合金快速熔化和均匀熔合，以缩短熔炼时间；随后降温至1400℃～1500℃并保持在此温度一段时间的目的是可以减少氮逸出；出炉浇注前快速升温至1450℃～1550℃可提高高氮奥氏体不锈钢钢锭或铸件的成型性。
高氮奥氏体不锈钢在凝固过程中会有大量氮气泡从钢液中排出，同时需要有充足的钢液随即补充，因此在钢锭模的顶部设置保温或发热冒口，保证冒口中的钢水作为补充钢水最后凝固。
本发明的高氮奥氏体不锈钢的制造方法具有以下有益效果：
(1)本发明的制造方法可明显提高高氮钢的纯净度，使用同样含铁组分、含锰组分、含氮铬铁为原料的情况下，用现有普通中频熔炼炉制造高氮钢的氧含量一般≥80ppm，而用本发明制造高氮钢的氧含量可≤40ppm；
(2)本发明的制造方法通过特定的原料组分放置方式、控制熔炼温度、熔炼时间及浇注温度，获得氮含量为0.6％wt～1.0％wt的高氮钢，并可较精确地控制高氮钢的氮含量大小；
(3)发明的制造方法对设备要求不高，可对现有真空脱气感应熔炼炉稍加改进，使之具有真空(负压)加热、常压保护气熔炼和常压保护气浇注功能，实施本发明的制造高氮奥氏体不锈钢的制造方法；也可将现有真空脱气感应熔炼炉稍加改进成为非真空的常压保护气感应熔炼炉，在全封闭环境下进行升温加热、熔炼和浇注，实施本发明高氮奥氏体不锈钢的制造方法。
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方案，但本发明的具体实施方案不局限于下述实施例。
实施例1
采用改造的1500kg真空脱气感应熔炼炉，封闭室由可独立封闭又可相互连通的熔炼室1、加料仓3和浇注室2组成，可以整体或分仓室独立进行负压和常压保护气体转换，即可以整体或分仓室独立调整气压在50Pa～0.1MPa和0.1MPa～0.2MPa之间转换，熔炼炉4为中频感应熔炼炉；中频感应熔炼炉底部装有透气砖并设置有保护气体通入口7，浇注室钢锭模6选用底注式钢锭模组，钢锭模组由钢锭模、底盘、流钢砖、中注管组成，在钢锭模组上方设置有保护气体通入口8，可直接向中注管中通入保护气体；保护气体为30％氩气+70％氮气组成。
选用原料：(1)纯铁(按重量百分比计，铁≥99.6％)；(2)电解锰(按重量百分比计，锰≥99.7％)；(3)氮化铬铁(按重量百分比计，铬约等于60％，氮≥3％)；(4)高氮铬铁(按重量百分比计，铬约等于65％，氮约等于8％)；(5)钼铁合金(按重量百分比计，钼约等于55％)；(6)铌铁合金(按重量百分比计，铌约等于50％)(7)稀土合金(按重量百分比计，稀土约等于60％)。设计化学成分：按重量百分比计，铬18％～19％，锰18％～20％，钼1.0％～1.5％，氮0.75％～0.85％，铌0.02％～0.03％，稀土0.02％～0.05％，余量为铁。
本实施例设计制造约1000kg钢锭，按重量计，高氮奥氏体不锈钢配料(原料)的化学成分如下：
铬18％，锰19％，钼1.2％，熔炼控制氮含量0.8％，铌0.02％，稀土0.03％，余量为铁。
按照钢锭重约1000kg，计算得到原料的用量为：纯铁497kg，电解锰190kg，氮化铬铁180kg，高氮铬铁111kg，钼铁合金22kg，铌铁合金0.4kg，稀土0.5kg。
制造上述高氮奥氏体不锈钢的操作过程如下：
(1)将纯铁，电解锰，氮化铬铁，高氮铬铁，钼铁合金，铌铁合金一次性装填到中频感应熔炼炉内，首先占90kg电解锰装填在中频感应熔炼炉内的底部空间，然后将全部纯铁放置在中频感应熔炼炉内的中部空间，再将全部氮化铬铁，高氮铬铁，钼铁合金、铌铁合金混合后充填在纯铁的周围，最后把剩余的100kg锰装填在纯铁、氮化铬铁，高氮铬铁，钼铁合金和铌铁合金的上面；
(2)将封闭室封闭，通过抽气管道系统15抽气把封闭室内的压力减压至50Pa负压，再通过通入保护气管道系统14通入保护气体至常压(0.1MPa)，反复转换2次后再抽气至50Pa负压，在保护气体转换同时对高氮奥氏体不锈钢4升温加热并保持封闭室内的压力为50Pa～100Pa，升温至电解锰熔点以下200℃(约1040℃)后，持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa的常压状态。
上述所说的通过抽气管道系统15抽气至50Pa负压是同时通过抽气口11、抽气口12、抽气口13对熔炼室1、浇注室2、加料仓3抽气至50Pa负压。
上述所说的通过通入保护气管道系统14通入保护气体至常压，是先通过保护气体通入口7和保护气体通入口8向熔炼炉4底部和钢锭模6浇口上方通入保护气体，时间为0.5min～2min，然后再通过保护气体通入口9、保护气体通入口10、保护气体通入口18向熔炼室1、加料仓3、浇注室2通入保护气体至常压。
封闭室内的压力变化可以通过包括压力传感器17、气流控制阀16的电控系统进行控制。
(3)使中频感应熔炼炉进一步升温至所有原料熔化，将开始熔炼温度升至1520℃，随后降温至1470℃保持30min，出炉浇注前快速升温至1500℃(快速升温是指1分钟升温5℃～25℃。)，总熔炼时间为60min，出炉浇注前通过加料仓向中频感应熔炼炉中添加稀土，熔炼过程持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa；
(4)熔炼结束后随即浇注室2中装有保温冒口的钢锭模6中浇注钢水，浇注温度为1500℃，浇注过程中保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，浇注完成后可打开封闭室，取出钢锭模6，待钢锭在钢锭模6中完全凝固后从中取出钢锭。检测所得钢锭的化学成分(重量百分含量)，如下表1所示。
表1.
| 铬 | 锰 | 钼 | 氮 | 铌 | 碳 | 硫 | 磷 | 稀土 | 氧 | 铁 |
| 18.2 | 18.5 | 1.2 | 0.80 | 0.02 | 0.03 | 0.004 | 0.006 | 未检 | 33ppm | 余量 |
实施例2
按照实施例1的原料、操作过程和条件，不同之处在于，将开始熔炼温度降低为1480℃，随后降温至1420℃，保持30min，出炉浇注前快速升温至1460℃，总熔炼时间为60min。检测所得钢锭的化学成分(重量百分含量)，如下表2所示。
表2.
| 铬 | 锰 | 钼 | 氮 | 铌 | 碳 | 硫 | 磷 | 稀土 | 氧 | 铁 |
| 18.1 | 18.8 | 1.2 | 0.84 | 0.02 | 0.03 | 0.004 | 0.006 | 未检 | 37ppm | 余量 |
实施例3
按照实施例1的原料、操作过程和条件，不同之处在于，将负压提高，控制负压接近0.1MPa(即抽气的同时控制通入保护气体)，即中频感应熔炼炉从升温到钢水浇注完全在常压下进行，增加保护气体转换次数至5次，保持封闭室内压力在0.1MPa～0.2MPa范围。熔炼温度同实施例1，总熔炼时间为90min。检测所得钢锭的化学成分(重量百分含量)，如下表3所示。
表3.
| 铬 | 锰 | 钼 | 氮 | 铌 | 碳 | 硫 | 磷 | 稀土 | 氧 | 铁 |
| 18.1 | 18.4 | 1.2 | 0.78 | 0.02 | 0.03 | 0.004 | 0.006 | 未检 | 35ppm | 余量 |
实施例4
原料和操作过程按照实施例1，温度按照实施例2，负压控制和总熔炼时间按照实施例3。检测所得钢锭的化学成分(重量百分含量)，如下表4所示。
表4.
| 铬 | 锰 | 钼 | 氮 | 铌 | 碳 | 硫 | 磷 | 稀土 | 氧 | 铁 |
| 18.1 | 18.4 | 1.2 | 0.82 | 0.02 | 0.03 | 0.004 | 0.006 | 未检 | 38ppm | 余量 |
实施例5
按照实施例1的原料、操作过程和条件，不同之处在于，将中频感应熔炼炉升温加热温度调整为比金属锰或锰氮合金熔点低200℃，且封闭室内的保护气体体积不少于90％时，持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa。检测所得钢锭的化学成分(重量百分含量)，如下表5所示。
表5.
| 铬 | 锰 | 钼 | 氮 | 铌 | 碳 | 硫 | 磷 | 稀土 | 氧 | 铁 |
| 18.0 | 18.5 | 1.2 | 0.81 | 0.02 | 0.03 | 0.004 | 0.006 | 未检 | 34ppm | 余量 |
对比实施例1
按照实施例1的原料、操作过程和条件，不同之处在于，把主原料：纯铁、电解锰、氮化铬铁、高氮铬铁、钼铁合金和铌铁合金机械混合，然后无规律装填到中频感应熔炼炉内进行加热、熔炼、浇注，检测所得钢锭的化学成分(重量百分含量)，如下表6所示。
表6.
可见，按本发明有规律且装填主原料，对提高且稳定氮含量效果是显著的。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述制备方法包括，在封闭室中，将用于制造所述高氮奥氏体不锈钢的主原料在50Pa～0.2MPa的保护气体气氛中升温加热，封闭室里的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，继续升温至熔化，在0.1MPa～0.2MPa的保护气体气氛中进行熔炼和浇注，用于制造所述高氮奥氏体不锈钢的低熔点配料在熔炼阶段在浇注之前加入熔化的主原料中，
其中所述主原料包括含铁组分、含锰组分、含氮铬铁、含钼组分、其它合金，所述低熔点配料为比所述主原料的组分的熔点低且量小于主原料重量的3％的材料，
所述主原料一次性装填在所述封闭室中的熔炼炉中，装填方法为下列方式中的任一种：
(i)首先将占全部含锰组分重量的1％～99％的含锰组分装填在所述熔炼炉内的底部空间，然后将全部铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，再将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在含铁组分的周围，最后将剩余含锰组分装填在所述熔炼炉内的上部空间，
(ii)首先将占全部含锰组分装填在所述熔炼炉内的底部空间，然后将全部铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，再将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在所述含铁组分的周围，
(iii)首先将全部铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，然后将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在含所述铁组分的周围，最后将全部含锰组分装填在所述熔炼炉内的上部空间。
2.根据权利要求1所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，熔炼过程为先将熔化的主原料升温至1450℃～1600℃，随后降温至1400℃～1500℃并保持此温度，浇注前快速升温至1450℃～1550℃，总熔炼时间为30min～90min，
其中所述快速升温为1分钟升温5℃～25℃。
3.根据权利要求2所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述总熔炼时间为30min～60min。
4.根据权利要求1或2所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述保护气体选自氩气和/或氮气体，和/或
所述含铁组分选自纯铁和/或低碳铁合金，和/或
所述含锰组分选自金属锰和/或锰氮合金，和/或
所述含氮铬铁选自氮化铬铁、高氮铬铁、含碳铬铁或其组合，和/或
所述含钼组分选自金属钼和/或钼铁合金，和/或
所述其它合金选自镍、铌、钒、钛、钨或其合金，和/或
所述低熔点配料选自铜、铝、稀土金属或其合金。
5.根据权利要求1或2所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，浇注温度为1450℃～1500℃。
6.根据权利要求1或2所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，升温加热过程为首先对封闭室进行换气，将其中的空气置换为保护气体，在换气的同时，所述熔炼炉开始升温加热，当所述熔炼炉升温加热至比所述含锰组分的开始熔化温度低100℃～400℃的温度，并且封闭室内的保护气体体积不少于90％时，将封闭室的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，并持续通入保护气体，或者
升温加热过程为首先对封闭室进行换气，将其中的空气置换为保护气体，封闭室内的保护气体体积不少于90％时，所述熔炼炉开始升温加热直至所述主原料全部熔化，并持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，
其中换气过程为，先对所述封闭室进行抽气至其中的压力大于等于50Pa且小于0.1Mpa，再向其中通入保护气体至其中的压力大于等于0.1MPa且小于等于0.2MPa，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％，或者
对所述封闭室一边抽气，一边通入保护气体，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％。
7.根据权利要求6所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，对封闭室进行换气，包括通过所述熔炼炉底部加装的通气装置向所述熔炼炉中通入保护气体。
8.根据权利要求6所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，对封闭室进行换气，包括通过浇注所用的钢锭模或铸模上方设置的保护气体通入装置向所述钢锭模或铸模通入保护气体。
9.一种高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，用于制造高氮奥氏体不锈钢的原料由主原料和低熔点配料组成，其中所述主原料包括含铁组分、含锰组分、含氮铬铁、含钼组分、其它合金，所述低熔点配料为比所述主原料的组分的熔点低且量小于所述主原料重量的3％的材料，
所述制造方法包括以下步骤：
(1)向置于封闭室内的熔炼炉中一次性装填所述主原料，装填方法为首先将占全部含锰组分重量的20％～80％的含锰组分装填在所述熔炼炉内的底部空间，然后将全部含铁组分放置在所述熔炼炉内的中部空间，再将全部含氮铬铁、含钼组分及其它合金充填在所述含铁组分的周围，最后将剩余含锰组分装填在所述熔炼炉内的上部空间；
(2)对所述封闭室进行换气，将其中的空气置换为保护气体，在换气的同时，所述熔炼炉开始升温加热，当所述熔炼炉升温加热至比所述含锰组分的开始熔化温度低100℃～400℃的温度，并且封闭室内的保护气体体积不少于90％时，将封闭室的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，并持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，或者
封闭室内的保护气体体积不少于90％时，所述熔炼炉开始升温加热直至主原料全部熔化，并持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，
其中换气过程为，先对所述封闭室进行抽气至其中的压力大于等于50Pa且小于0.1MPa，再向其中通入保护气体至其中的压力大于等于0.1MPa且小于等于0.2MPa，重复抽气和通气过程，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％，或者对所述封闭室一边抽气，一边通入保护气体，直到封闭室内的保护气体体积不少于90％；
(3)使所述熔炼炉进一步升温至所有主原料熔化成钢水，将钢水升温至1450℃～1600℃，随后降温至1400℃～1500℃，并保持此温度，出炉浇注前快速升温至1450℃～1550℃，总熔炼时间为30min～90min，熔炼过程持续通入保护气体，保持封闭室内压力为0.1MPa～0.2MPa，在浇注之前向所述熔炼炉中添加所述低熔点配料；
(4)熔炼结束后将钢水浇注在钢锭模或铸模中，浇注温度为1450℃～1500℃，浇注过程保持封闭室内为压力为0.1MPa～0.2MPa的保护气体气氛，浇注完成后打开封闭室，取出钢锭模，待钢锭在钢锭模中完全凝固后取出钢锭。
10.根据权利要求9所述的高氮奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，
步骤(2)中，当所述熔炼炉升温加热至比所述含锰组分的开始熔化温度低200℃的温度时，将封闭室的压力由50Pa～0.2MPa转换成0.1MPa～0.2MPa，并持续通入保护气体，和/或
所述保护气体选自氩气和氮气的混合气体，其中氩气的体积百分含量为30％，氮气的体积百分含量为70％，和/或
所述含铁组分选自纯铁，和/或
所述含锰组分选自电解锰，和/或
所述含氮铬铁选自氮化铬铁和高氮铬铁的组合，和/或
所述含钼组分选自钼铁，和/或
所述其它合金选自铌铁合金，和/或
所述低熔点配料选自稀土金属，其量为所述主原料重量的0.1％。
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