CN1374411A - 一种奥氏体不锈钢 - Google Patents
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Abstract
本发明的奥氏体不锈钢含有(按重量)0.01~0.15%C、8.0~16.0%Mn、5.0~16.0%Cr、0.20~1.50%Al、0.5~3.0%Ni、≤2.0%Mo、0.2~1.0%Si、≤0.10%N、0.02~0.05%Re、≤0.03%S、≤0.035%P、余Fe。这种不锈钢耐碱、耐酸腐蚀性能较强,具有良好的抗高温氧化性和高温磨损性,强度高、韧性好,冷热加工性优良、成本低。
Description
本发明涉及一种不锈钢。
几十年来,国内外使用最广泛的不锈钢是镍铬不锈钢。由于镍和铬元素的地矿藏量相对较少,制取成本昂贵,为此,科技人员根据锰与镍、铝与铬元素原子结构和物理化学性能方面的相似性,以铬代镍、以铝代铬已制成了一些铁-锰-铝合金和铁-锰-铝-铬不锈钢。例如有1958年美国海军航空局J.L.Ham和R.E.Caims发明了一种高强度铁-锰-铝耐热钢,其成分(按重量百分数计):0.76%C,10.2%Al,34.4%Mn;《金属学报》Vol.20,No.1,1984报导的铁-锰-铝-铬热强钢37Mn 31Al 3Cr 2MoV NbB和铁-锰-铝-铬奥氏体低温钢;中国专利“85105573.7”发明的一种铁-锰-铝-铬不锈钢;另外,还有如日本专利“昭59-28561”公开的“高电阻率非磁钢”,它必须同时满足下列二个条件:15×[%C]+0.9[%Mn]+[%Ni]+[%Cu]≥20,21.8×[%C]+8.7[(%Si)+(%Al)]+0.9(%Mn)≥40,也是一种铁-锰-铝-铬合金。以上这些铁-锰-铝-铬合金成本比镍-铬不锈钢便宜,可以使用于高温或低温的特殊场合,在海洋和低磁工程中也得到了应用,但是,由于它们都含有较高的含碳量(0.35~1.5%C)和很高的含锰量(20~40%Mn),过多的碳、锰和铝含量,使它们的焊接、锻造和切削加工都变得困难,而且极大地影响了耐腐蚀性能,特别是耐酸性较差,使它们的实际应用受到了限制。
本发明的目的是提供一种原料资源丰富、成本低、耐碱、耐酸腐蚀性能较强,综合力学性能好,冷热加工性优良的奥氏体不锈钢。
本发明提供的奥氏体不锈钢含有以下成分,各成分含量(按重量):
0.01~0.15%C、8.0~16.0%Mn、5.0~16.0%Cr、0.20~1.50%Al、0.5~3.0%Ni、≤2.0%Mo、0.2~1.0%Si、≤0.10%N、0.02~0.05%Re、≤0.03%S、≤0.035%P、余Fe。
各成分优选含量(按重量)为:
0.05~0.08%C、10.0~12.0%Mn、11.0~14.0%Cr、0.2~1.0%Al、1.0~2.0%Ni、0.4~1.0%Mo、0.4~0.8%Si、0.01~0.02%N、0.02~0.04%Re、≤0.03%S、≤0.035%P、余Fe。
本发明的奥氏体不锈钢具有以下优点:
1)具有较强的耐酸碱腐蚀性能。尤其在强碱(如NaOH)、氯碱(NH4Cl)和氧化性酸(如HNO3),硫氰酸钠盐溶液中的耐全面腐蚀性、耐晶间腐蚀性、抗应力腐蚀开裂性以及在海水中的抗空泡腐蚀性具有明显的优越性;
2)强度高、韧性好、耐磨损性好。屈服强度(σs)大于300Pa,比常用镍铬不锈钢1Cr18Ni9Ti高15%以上,强度极限(σb)大于700Mpa,比1Cr18Ni9Ti高20%以上;冲击韧性(ak)大于150J/cm2,比1Cr18Ni9Ti高25%以上。
3)具有良好的抗高温氧化性和高温磨损性,适合于制作耐高温腐蚀磨损另部件。在水泥回转窑等高温磨损场合还可替代昂贵的耐热钢Cr25Ni20;
4)本合金的延伸率高达50~60%,具有比1Cr18Ni9Ti更好的深冲、深拉性能;
5)熔炼本发明不锈钢的原材料可采用普通废钢,常用的工业电解锰,废铝电缆,低碳铬铁,来源充足,价格低廉,成本仅为18-8镍铬不锈钢的1/2~2/3左右。
实施例:
本发明的奥氏体不锈钢以废钢(08F)、工业电解锰、废铝电缆和废镍-铬不锈钢为原材料。其成分为含(按重量):0.08%C、10%Mn、13%Cr、0.8%Al、1.5%Ni、0.6%Mo、0.8%Si、0.01%N、0.02%Re、≤0.03%S、≤0.025%P、其余为铁。按此成分含量将原料配料在中频感应炉或电弧炉中熔炼后铸锭。对产品质量要求高时,可进行电渣重熔。固溶温度为1030~1070℃,适时保温后空冷或水冷。本发明的奥氏体不锈钢可根据需要进行铸造或轧制成材,或在1150~850℃温度范围内锻造成坯,然后经机械加工成零件。
本发明的奥氏体不锈钢可广泛用于石油、化工、造船、建筑、建材、车辆、造纸、印染、食品、民生用具等领域。
Claims (3)
1.一种奥氏体不锈钢,其特征在于含有(按重量)0.01~0.15%C、8.0~16.0%Mn、5.0~16.0%Cr、0.20~1.50%Al、0.5~3.0%Ni、≤2.0%Mo、0.2~1.0%Si、≤0.10%N、0.02~0.05%Re、≤0.03%S、≤0.035%P、余Fe。
2.按权利要求1所述的不锈钢,其特征在于含有(按重量):
0.05~0.08%C、10.0~12.0%Mn、11.0~14.0%Cr、0.2~1.0%Al、1.0~2.0%Ni、0.4~1.0%Mo、0.4~0.8%Si、0.01~0.02%N、0.02~0.04% Re、≤0.03%S、≤0.035%P、余Fe。
3.按权利要求1所述的不锈钢,其特征在于含有(按重量):
0.08%C、10%Mn、13%Cr、0.8%Al、1.5%Ni、0.6%Mo、0.8%Si、0.01%N、0.02%Re、≤0.03%S、≤0.025%P、余Fe。
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