CN108220822A

CN108220822A - 一种高强度无磁不锈钢

Info

Publication number: CN108220822A
Application number: CN201810034533.XA
Authority: CN
Inventors: 连伟
Original assignee: Suzhou Bosite Precision Casting Co
Current assignee: Suzhou Bosite Precision Casting Co
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2018-06-29

Abstract

本发明公开了一种高强度无磁不锈钢，其组分中至少包含N、Cr、Ni、Mn，按重量百分比：N＞0.31%，Cr 16%～19%，Ni＞2%，Mn 1%～3%。本发明利用Cr抗氧化，抗腐蚀，Ni形成和稳定奥氏体，Mn是促使奥氏体生成的元素，扩大Cr‑Ni奥氏体区，改善其物理性能，氮和锰配合稳定钢的奥氏体组织，改善和提高钢的性能，N的含量节约奥氏体不锈钢中的镍，同时作为间隙固溶元素，可有效地提高奥氏体不锈钢的强度和耐蚀性；上述组分的控制有效的恢复和稳定奥氏体组织，从而消去磁性，形成高强度无磁不锈钢。

Description

一种高强度无磁不锈钢

技术领域

本发明涉及一种无磁不锈钢，尤其涉及一种高强度无磁不锈钢。

背景技术

现在科技创新日新月异，各行各业智能化是未来发展的趋势和方向，对不锈钢产品无磁要求越来越多，在无磁的环境下进行智能信息传输越来越普遍，并且要求越来越高，现有的304（奥氏体型不锈钢典型的牌号为0Cr18Ni9，即304）不锈钢产品由于冶炼时成分偏析或热处理不当等各种原因，会造成奥氏体304不锈钢中产生少量马氏体或铁素体组织。这样，304不锈钢中就会带有微弱的磁性，而这种微弱磁性却会造成智能数据传输错误或者中断，已经无法满足高标准产品性能需要。

对于304无磁不锈钢高性能仪器仪表产品，需要一种能满足智能远程信息传输所需要的高强度无磁不锈钢产品，ZL201010615604.9，一种高强度无磁不锈钢中给出了不锈钢各组分所占重量百分比分别为: C 为0.4～0.6、Si≤ 1.0、Mn为17.50～20.0、P≤0.025、S ≤ 0.015、N为0.05～0.2、Cr为 4.0～6.0、Ni≤ 1，其余为 Fe。然而此专利所公开的技术方案在高性能仪器仪表产品，依然无法满足智能远程信息传输所需要的高强度无磁不锈钢的需求。

发明内容

为了解决当前技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种高强度无磁不锈钢。

为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种高强度无磁不锈钢，其组分中至少包含N、Cr、Ni、Mn，按重量百分比：N＞0.31%，Cr 16%～19%，Ni＞2%，Mn 1%～3%。

进一步的，所述N的重量百分比为0.40%＞N＞0.31%。

更进一步的，所述12%＞Ni＞2%。

进一步的，所述高强度无磁不锈钢各组分所占重量百分比分别为: C 0.04～0.08、Si≤ 1.0、Mn 1.0～3.0、P≤ 0.035、S ≤ 0.025、0.31＜N＜0.4、Cr 16.0～19.0、2.0＜Ni＜12.0，其余为 Fe。

进一步的，所述高强度无磁不锈钢的热处理在温度1100℃不少于2h固溶化，检测晶界与晶界内没有析出相。

本发明的有益效果在于：利用Cr抗氧化，抗腐蚀，Ni形成和稳定奥氏体，Mn是促使奥氏体生成的元素，扩大Cr-Ni奥氏体区，改善其物理性能，氮和锰配合稳定钢的奥氏体组织，改善和提高钢的性能，N的含量节约奥氏体不锈钢中的镍，同时作为间隙固溶元素，可有效地提高奥氏体不锈钢的强度和耐蚀性；上述组分的控制有效的恢复和稳定奥氏体组织，从而消去磁性。

具体实施方式

实施例1

一种高强度无磁不锈钢，其组分中至少包含N、Cr、Ni、Mn，按重量百分比：N＞0.31%，Cr16%～19%，Ni＞2%，Mn 1%～3%。

要想完全消除现有技术中原因造成的304不锈钢的磁性，通过恢复稳定的奥氏体组织是其中一个可靠的消去磁性的方法。氮是强烈的奥氏体形成元素，可以节约奥氏体不锈钢中的镍；氮又是间隙固溶的元素，可有效地提高奥氏体不锈钢的强度，还可提高不锈钢的耐蚀性。但是，钢中氮含量的多少对奥氏体量的影响较大。现有技术中公开的范围N为0.05～0.35%，各种不同的技术使用的范围不同，产生的效果自然不同，发明人由于考虑使用氮含量来解决磁性问题，那么如何使用氮含量是合理的呢，现有技术中并没有给出。

发明人在研究中发现，钢中氮含量低于0.31%时，在低磁场强度(3979～4475 A/m)条件下就显示出高的磁导率；当钢中氮含量大于0.31%时，磁场强度高达96.68×10³ A/m，304钢仍显示出高的抗磁性能。随着钢中氮含量的增高，磁场强度增大，钢的磁导率变化不大，可稳定在Ur≦1.0014以下的低水平，呈现出良好的抗磁性能。

而钢中氮含量不但对磁导率有影响，对钢的组织状态也有影响。通过验证我们发现，当对氮含量为0.15%、0.26%、0.31%三种不同的钢进行组织观察，测定8个视场的铁素体量，求平均值。结果表明，当钢中氮含量为0.15%时，钢中铁素体量平均为21.37%；氮含量为0.26 %时，钢中铁素体量平均为15.47%；氮含量为0.31%时，钢中铁素体量平均为1.47%；氮含量大于0.31%时，钢中未发现铁素体，即全部奥氏体化。

结合合金成分的设计和无磁性的要求，Cr是不可缺少的抗氧化，抗腐蚀的高纯化元素，Ni是形成和稳定奥氏体的主要合金元素，Mn对扩大Cr-Ni型不锈钢奥氏体区，改善其物理性能有良好的作用，氮和锰配合加入对稳定钢的奥氏体组织作用更大，还能改善和提高钢的性能，因此，对上述成分的控制与N的使用结合，构成高强度无磁不锈钢。

实施例2

作为对实施例1的优选，所述N的重量百分比为0.40%＞N＞0.31%。通过实施例1的说明可以看出，N必须大于0.31%，但是并不是越大越好，过量使用会形成气孔或缩松等缺陷。

实施例3

作为对实施例2的进一步优选，所述12%＞Ni＞2%。

实施例4

作为对实施例1的一个具体呈现，所述高强度无磁不锈钢各组分所占重量百分比分别为: C 0.04～0.08、Si≤ 1.0、Mn 1.0～3.0、P≤ 0.035、S ≤ 0.025、0.31＜N＜0.4、Cr16.0～19.0、2.0＜Ni＜12.0，其余为 Fe。

实施例5

作为对实施例4所给出产品加工时优选的，所述高强度无磁不锈钢的热处理在温度1100℃不少于2h固溶化，检测晶界与晶界内没有析出相。

申请实施例只是用于说明本申请所公开的技术特征，本领域技术人员通过简单的替换所进行的改变，仍然属于本申请所保护的范围。

Claims

1.一种高强度无磁不锈钢，其特征在于：组分中至少包含N、Cr、Ni、Mn，按重量百分比：N＞0.31%，Cr 16%～19%，Ni＞2%，Mn 1%～3%。

2.根据权利要求1所述的高强度无磁不锈钢，其特征在于：所述N的重量百分比为0.40%＞N＞0.31%。

3.根据权利要求2所述的高强度无磁不锈钢，其特征在于：所述12%＞Ni＞2%。

4.根据权利要求1所述的高强度无磁不锈钢，其特征在于：所述高强度无磁不锈钢各组分所占重量百分比分别为: C 0.04～0.08、Si≤ 1.0、Mn 1.0～3.0、P≤ 0.035、S ≤0.025、0.31＜N＜0.4、Cr 16.0～19.0、2.0＜Ni＜12.0，其余为 Fe。

5.根据权利要求4所述的高强度无磁不锈钢，其特征在于：所述高强度无磁不锈钢的热处理在温度1100℃不少于2h固溶化，检测晶界与晶界内没有析出相。