一种高铝低镍不锈钢制造技术

一种高铝低镍不锈钢，主要工作在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中，按质量百分比计，其成分为：Ｎｉ：３～９％，Ｃｒ：１８％，Ａｌ：２～６％，Ｓｉ：１．５％，Ｃ：０．１％，余量为Ｆｅ；本发明专利技术以１Ｃｒ１８Ｎｉ９合金为基础，在合金中加铝代替部分的镍，由于铝的加入，在熔炼过程中，它与铁和镍发生相互作用，最终在合金中生成了（Ｆｅ，Ｎｉ）Ａｌ金属间化合物强化相，从而大大的提高了合金的机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不锈钢材料，主要工作在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介 质中。
技术介绍
目前不锈钢的种类繁多，由于具有的不锈和耐蚀性并有其它许多优良性能， 在各工业部门以及日常生活中，已获得了广泛而大量的应用。但是，目前我国 石油化工，能源及民用不锈钢大多是以镍铬合金为主要的合金材料，这种合金 钢含紧缺的镍合金元素，近年来随着国际镍价快速上涨，使得镍铬系不锈钢生 产成本上升。因此，发展低镍不锈钢，对于镍资源严重缺乏的中国来说，具有 十分重要的意义。现在使用的不锈钢不足之处主要是抗高温氧化性能适中以及制造成本高 等。以上这些不足都会使得合金的使用寿命下降，不但浪费大量战略性资源镍、 铬。而且增加了备件的消耗，降低了作业率，增加了工人的劳动强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高铝低镍不锈钢。本专利技术是一种高铝低镍不锈钢，按质量百分比计，其成分为Ni: 3~9%， Cr: 18%, Al: 2~6%， Si : 1.5%, C: 0.1%,余量为Fe。为使本专利技术具有良好的综合性能，采用了沉淀强化理论即以1CM8Ni9合 金为基础，在合金中加铝代替部分的镍。由于铝的加入，在熔炼过程中，它与 铁和镍发生相互作用，最终在合金中生成了 (Fe, Ni) Al金属间化合物强化相，从而大大的提高了合金的机械性能。目前使用的1Cii8Ni9材质，其抗氧化能力主要依赖于Cr203氧化膜的形成。但合金表面的a-0"203膜与基体之间热膨胀系数相差较大，在热应力作用时容易剥落，塑性也差，在表面变形时容易造成裂紋，同时在温度高于90crc的条件下，易氧化成挥发性的Cr03，挥发引起氧化膜的变薄(这是形成0203膜的合金和涂层只能在100crc以下使用的主要原因之一)。当在合金中加入钼时，由于生成了 Al203氧化膜是不挥发的，比0203具有更好的抗氧化能力和较低的氧化速率，可以用于更高的温度。在新合金中同时含有铬和铝，由于两者的协同 作用，抗氧化的性能将非常明显。在提高材料综合性能的同时，降低合金的生产成本。 具体实施例方式本专利技术是一种高铝低镍不锈钢，其成分为(质量百分数)Ni: 3-9%， Cr: 18%， Al: 2 6%, Si : 1.5%, C: 0.1%,余量为Fe。本专利技术的铸态组织基体为Y相加上强度和硬度都很高的(Fe, Ni) Al金属 间化合物相，含有少量的碳化铬，形成了良好的铸态组织，具有很好的铸态性本专利技术的铸态性能与化r 18Ni9性能对比如下表:<table>table see original document page 4</column></row><table>压缩实验在岛津AT10t万能材料实验机上进行，最大载荷10t,压头速度 2ktf/mm2s;硬度在HBRVU-187.5型布洛维氏光学硬度计上测定，其测试条件 为，载荷298N,加载持续时间30s;高温氧化实验是在AZ2000快速升温箱式 电炉中进行，温度120(TC、氧化时间为25小时。从表中可以看出，本专利技术的屈服强度、硬度都比1 Cr18Ni9合金提高了很多， 而高温抗氧能力也得到明显提高。上述的这些性能指数都是严格按照国家标准来执行的。同时、本专利技术的不锈钢也具有良好的焊接性能。 下面结合几个实施例对本专利技术进行进一步的说明。实施例1:按照配方称取相应元素的粉末，其质量百分含量为Ni: 7, Al: 2, Cr: 18, Si: 1.5， C: 0.1,余量为Fe。将称好的粉末在行星式球磨机中混合8小时， 将混合好的粉末压制成ct)20X50的圆柱，在WS-4非自耗真空电弧熔炼炉中熔炼， 电流为250A，反应前反复得抽几次真空，熔炼过程中釆用氩气保护。在熔炼时 将试样反复翻转熔炼几次，使它更好的熔化以减少缺陷。反应完成后试样在水 冷铜坩锅中冷却至室温制得合金。实施例2:按照配方称取相应元素的粉末，其质量百分含量为Ni: 5, Al: 4, Cr: 18, Si: 1.5， C: 0.1,余量为Fe。将称好的粉末在行星式球磨机中混合8小时， 将混合好的粉末压制成O20X50的圆柱，在WS-4非自耗真空电弧熔炼炉中熔炼， 电流为250A,反应前反复得抽几次真空，熔炼过程中釆用氩气保护。在熔炼时 将试样反复翻转熔炼几次，使它更好的熔化.以减少缺陷。反应完成后试样在水 冷铜坩锅中冷却至室温制得合金。实施例3:按照配方称取相应元素的粉末，其质量百分含量为Ni: 3， Al: 6， Cr: 18, Si: 1.5, C: 0.1,余量为Fe。将称好的粉末在行星式球磨机中混合8小时， 将混合好的粉末压制成O20X50的圆柱，在WS-4非自耗真空电弧熔炼炉中熔炼， 电流为250A,反应前反复得抽几次真空，熔炼过程中采用氩气保护。在熔炼时 将试样反复翻转熔炼几次，使它更好的熔化以减少缺陷。反应完成后试样在水 冷铜坩锅中冷却至室温。权利要求1、一种高铝低镍不锈钢，按质量百分比计，其成分为Ni3～9％，Cr18％，Al2～6％，Si1.5％，C0.1％，余量为Fe。全文摘要一种高铝低镍不锈钢，主要工作在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中，按质量百分比计，其成分为Ni3～9％，Cr18％，Al2～6％，Si1.5％，C0.1％，余量为Fe；本专利技术以1Cr18Ni9合金为基础，在合金中加铝代替部分的镍，由于铝的加入，在熔炼过程中，它与铁和镍发生相互作用，最终在合金中生成了(Fe，Ni)Al金属间化合物强化相，从而大大的提高了合金的机械性能。文档编号C22C38/40GK101348886SQ200810018318公开日2009年1月21日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日专利技术者刘致远, 喇培清, 丽 曾, 远 郝 申请人:兰州理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铝低镍不锈钢，按质量百分比计，其成分为：Ｎｉ：３～９％，Ｃｒ：１８％，Ａｌ：２～６％，Ｓｉ：１．５％，Ｃ：０．１％，余量为Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喇培清，刘致远，郝远，曾丽，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]