專利名稱：一種高鉻含鋁鐵素體不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高鉻含鋁鐵素體不銹鋼合金材料及其制備方法，屬鋼鐵合金材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鐵素體不銹鋼根據(jù)鉻含量一般分為低鉻(Crll-15%)、中鉻(16-20%)和高鉻(21-30%)三類，它由于不含鎳或僅含少量鎳，是一種節(jié)鎳型不銹鋼。鐵素體不銹鋼的強(qiáng)度高，而冷加工硬化傾向較低。除具有不銹性和耐一般腐蝕性外，其耐氯化物應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優(yōu)良。但由于它的室溫和低溫韌性差,缺口敏感性高和晶間腐蝕敏感，且這些缺點(diǎn)隨其截面尺寸的增加、冷卻速度的變慢和焊接熱影響而更加明顯。為了改善上述缺點(diǎn)，人們通過降低碳和氮，向超低碳氮和超純鐵素體不銹鋼方向發(fā)展。為了進(jìn)一步降低成本、提高耐蝕性和改善加工成型性，科研人員通過努力，發(fā)明了系列含適量鋁而性能優(yōu)異的鐵素體不銹鋼。本發(fā)明的含鋁鐵素體不銹鋼，可以作為結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于一般工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，制作結(jié)構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高耐蝕高抗氧化的含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。本發(fā)明的高耐蝕高抗氧化的含鋁鐵素體不銹鋼，其特征在于具有如下的成分及質(zhì)量百分比(％):C< 0.04，Si ( 0.5,Mn ^ 1.0，P 彡 0.02，S 彡 0.02，N 彡 0.04, Cr:20.5 30.0,Al:0.Γ3.0，Ce或Y:0.01 0.5,Nb,Ti,V中的至少一種且含量為0.05 0.5，余量為Fe和不
可避免的雜質(zhì)。
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本發(fā)明高耐蝕高抗氧化的含鋁鐵素體不銹鋼合金材料的制備方法，其特征在于:采用常規(guī)的熔煉方法，在冶煉過程中加入FeCe或FeY中間合金，經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。該含鋁鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)、耐蝕和加工性能，可加工成各種形狀的產(chǎn)品，應(yīng)用于一般工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，以及食用器皿、廚房用具、家電產(chǎn)品等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼相比，本發(fā)明的含鋁鐵素體不銹鋼不僅成本低,而且加工成型過程中不起皺,并具有較高的耐蝕性和抗氧化性。本發(fā)明的機(jī)理如下所述:
適量鋁的加入，固溶于基體材料中，除起固溶強(qiáng)化作用外，與鉻一起在表面形成Cr2O3和Al2O3,顯著改善該系列鐵素體不銹鋼的耐蝕性、加工成型性和抗氧化性。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。實(shí)施例1
本實(shí)施例中，采用含鋁鐵素體不銹鋼的成分及質(zhì)量百分比如下:C0.03%
Cr21.9%
Si0.32%
Al0.97%
N0.01%
Ti0.18%
稀土 Ce0.10%
S0.005%
P0.015%
Mn0.81%
Fe余量
采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在冶煉過程中加入FeCe或FeY中間合金，經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛，退火處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于500MPa，屈服強(qiáng)度大于400MPa，斷裂延伸率大于30%和斷面收縮率大于60%。實(shí)施例2
本實(shí)施例中，采用含鋁鐵素體不銹鋼的成分及質(zhì)量百分比如下:
C0.02%
Cr24.7%
Si0.41%
Al1.52%
N0.01%
V0.19%
稀土 Y0.10%
S0.005%
P0.013%
Mn0.74%
Fe余量
采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在冶煉過程中加入FeCe或FeY中間合金，經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛，退火處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于500MPa，屈服強(qiáng)度大于400MPa，斷裂延伸率大于30%和斷面收縮率大于60%。實(shí)施例3
本實(shí)施例中，采用含鋁鐵素體不銹鋼的成分及質(zhì)量百分比如下:
C0.03%
Cr27.9%
Si0.35%
Al2.07%
N0.01%Nb0.21%
稀土 Ce0.11%
S0.005%
P0.011%
Mn0.86%
Fe余量
采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在冶煉過程中加入FeCe或FeY中間合金，經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得含鋁鐵素體不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛，退火處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于500MPa，屈服強(qiáng)度大于400MPa，斷裂延伸率大于30%和斷面收縮率大于60%。 該類含鋁鐵素體不銹鋼材料的力學(xué)性能與超低碳氮和超純鐵素體不銹鋼相當(dāng)，但抗蝕性能、抗氧化和加工成型明顯優(yōu)于超低碳氮和超純鐵素體不銹鋼，可應(yīng)用于更加苛刻的環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種高鉻含鋁鐵素體不銹鋼，其特征在于該不銹鋼具有如下的成分及質(zhì)量百分比:C ≤ 0.04%, Si ( 0.5%,Mn ( 1.0%, P ( 0.02%, S ( 0.02%，N ≤ 0.04%, Cr:20.5 30.0%, Al:.0.Γ3.0%，Ce或Y:0.0I 0.5%, Nb, Ti, V中的至少一種且含量為0.05 0.5%，余量為Fe和不可避免 的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明的高鉻含鋁鐵素體不銹鋼其組分質(zhì)量百分比(%)為C≤0.04，Si≤0.5，Mn≤1.0，P≤0.02，S≤0.02，N≤0.04，Cr20.5~30.0，Al0.1~3.0，Ce或Y0.01~0.5，Nb、Ti、V中的至少一種0.05~0.5，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，采用常規(guī)的熔煉方法，在冶煉過程中加入FeCe或FeY中間合金。該鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)、抗氧化、耐蝕和加工性能，可加工成各種形狀的產(chǎn)品，應(yīng)用于一般需要耐蝕和抗氧化的工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C22C38/26GK103173680SQ20131007190
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者肖學(xué)山, 李鈞, 柳剛, 劉樂, 張?chǎng)? 林根文, 余海峰, 江來珠 申請(qǐng)人:上海大學(xué)