CN102162074A

CN102162074A - 一种原位铸造不锈钢

Info

Publication number: CN102162074A
Application number: CN 201110076862
Authority: CN
Inventors: 陈才金; 鲁凤娟; 鲁捷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-08-24

Abstract

本发明的原位铸造不锈钢按重量百分比含有如下成分：0.01~0.12%C，15.00~22.00%Cr，5.00~10.00%Ni，1.00~2.50%Mo，≤5.00%Mn，0.02~1.00%Nb，0.80~2.00%Si，≤0.03%S，≤0.06%P，≥0.02%Re，0.05~0.30%N，余量Fe。这种免热处理的原位铸造不锈钢组织精细，具有比传统同类镍铬不锈钢更高的屈服强度和韧性，耐酸碱腐蚀、特别在含氯离子介质和海水腐蚀环境中具有更良好的抗应力腐蚀开裂，抗缝隙腐蚀，抗腐蚀磨损，抗空泡腐蚀能力，有良好的切削加工和可焊性，无需精良热处理设备，环保节能，成本比同类传统不锈钢降低20%左右。

Description

一种原位铸造不锈钢

技术领域

本发明涉及一种不锈钢，尤其是免热处理原位铸造不锈钢。

背景技术

自从发明以铬或镍铬为主加元素的不锈钢一百多年来，目前世界上已有百种以上有牌号的不锈钢，为保证这些不锈钢产品具有优良的使用性能，一般都要经过冶炼 →浇铸（铸造）→ 锻造（或轧制）→热处理→机加工等一系列加工工艺过程。而且冶炼→浇铸（铸造）→热处理工艺过程是必需的。其中热处理工艺过程历来是作为改变铸、锻、轧制件产品内部晶体结构、组织状态，并消除铸造过程中留存下来的晶粒粗大、晶界宽厚、杂质聚集及严重成分偏析等现象或缺陷，保证产品具有优良品质必不可少的关键工艺过程。为此，要使用成套精良的热处理设备，化费人工、能源、环保和管理等一系列成本投入。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以免去热处理工艺过程，力学性能优良的原位铸造不锈钢。

本发明提供的原位铸造不锈钢按重量百分比含有如下成分：0.01~0.12%C，15.00~22.00%Cr，5.00~10.00%Ni，1.00~2.50%Mo，≤5.00%Mn，0.02~1.00%Nb，0.80~2.00%Si，≤0.03%S，≤0.06%P，≥0.02%Re，0.05~0.30%N，余量Fe。

各成分优选含量（重量%）为：

0.04~0.08%C，19.00~20.00%Cr，7.50~8.80%Ni，1.80~2.50%Mo，≤2.00%Mn，0.20~0.80%Nb， 0.80~1.20%Si，≤0.03%S，≤0.05%P，≥0.02%Re，0.10~0.20%N，余量为Fe。

制备方法如下：

按原位铸造不锈钢成份含量配料，将这些配料烘烤除湿后在中频感应炉或电炉中熔炼，经脱氧除渣后浇注成型。对于有特别要求的构件亦可在中频炉中熔化基本原材料后，倒入AOD炉中进行精炼，然后浇注成型。清砂后即可直接进入切削加工等后道工序，加工成零部件产品。

本发明的原位铸造不锈钢具有以下特性和优点：

1.本发明的原位铸造不锈钢与传统奥氏体不锈钢及常规双相不锈钢（~50%铁素体）不同，其含有<20%相组份的铁素体，使该材料具有磁性。因为没有经过热处理，产品的最终金相组织亦是凝固过程中保留下来的原始组织。又因为该过程是铁素体奥氏体交替进行直至凝固结束，几乎分不清相界面和晶界，保证了金相组织的精细和无序，为产品具有优良的物理化学性能奠定了组织基础。

2.Nb元素是作为微量元素加入的，它们在钢液冷却过程中形成的微细碳化物，成为结晶核心，致使铸件产品晶粒的更加精细，同时进一步提高了该产品强度、韧性和耐磨性。

3.Mo元素的加入，主要是保证了该材料抗氯离子耐海水腐蚀，抗点蚀的能力。

4.混合稀土元素的加入，虽然含量仅>0.02%，但其特别优良的净化晶界，细化晶粒和抗氧化性，能明显提高产品的质量。

5.与同类相近成分的传统镍铬不锈钢304、316等相比较，本发明具有更加优越的力学性能（见表1）

表1

。

6.与同类传统镍路不锈钢比较，本发明具有更精细的组织，更优良的耐腐蚀性能，尤其是抗点蚀、抗空泡腐蚀、抗应力腐蚀性以及抗腐蚀磨损性更为优越，适于制造氯碱介质和海洋环境中的运动构件。

7.与同类传统镍铬不锈钢比较，本发明具有更好的切削加工性能。

8.与同类传统镍铬不锈钢比较，本发明具有更好的焊接性能。

9.因为省去了热处理工艺过程，无需精良、昂贵的热处理成套设备和车间，免去了1000℃以上高温的长期加热以及酸碱和有毒元素的污染。因此，本发明的产品生产制造属于绿色工程，不但环保，而且节能，还能减少投资，使制造成本降低20%左右，具有明显的社会效益和经济效益。本发明的原位铸造不锈钢可广泛应用于石油，化工（海洋化工）造船，建筑、车辆、造纸、印染、制药、食品等领域。

具体实施方式

实施例1：

本发明的原位铸造不锈钢以废钢（O8F）、废旧镍铬不锈钢、微量元素铌、钼等的铁合金为原材料，其成分（重量%）为： 0.06%C、19.50%Cr、7.20%Ni、1.50%Mo、1.50%Mn、0.8%Nb、1.00%Si、0.02%S、0.03%P、0.05Re、0.12%N，余量为Fe。

力学性能列于表2。

实施例2：

本发明的原位铸造不锈钢成分（重量%）为： 0.02%C、18.2%Cr、5.82%Ni、0.08%Mo、4.7%Mn、0.40%Nb、0.80%Si、0.028%S、0.04%P、0.05Re、0.08%N，余量为Fe。

力学性能列于表2。

实施例3：

本发明的原位铸造不锈钢成分（重量%）为： 0.10%C、21.00%Cr、9.51%Ni、2.50%Mo、1.80%Mn、0.95%Nb、1.50%Si、0.01%S、0.04%P、0.07Re、0.22%N，余量为Fe。

力学性能列于表2。

表2

。

Claims

1.一种原位铸造不锈钢，其特征在于按重量百分比含有如下成分：0.01~0.12%C，15.00~22.00%Cr，5.00~10.00%Ni，1.00~2.50%Mo，≤5.00%Mn，0.02~1.00%Nb，0.80~2.00%Si，≤0.03%S，≤0.06%P，≥0.02%Re，0.05~0.30%N，余量Fe。

2.根据权利要求1所述的原位铸造不锈钢，其特征在于按重量百分比含有：0.04~0.08%C，19.00~20.00%Cr，7.50~8.80%Ni，1.80~2.50%Mo，≤2.00%Mn，0.20~0.80%Nb， 0.80~1.20%Si，≤0.03%S，≤0.05%P，≥0.02%Re，0.10~0.20%N，余量为Fe。