高氮钢制造技术

高氮钢含有铁（Ｆｅ）、氮（Ｎ）、和锰（Ｍｎ），其配比为２．４－２．８ｗｔ．％的氮（Ｎ），８４．２－９７．６ｗｔ．％的基体铁（Ｆｅ），以及０－１３ｗｔ．％的锰（Ｍｎ）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种合金钢，特别是一种高氮钢，属于金属材料领域。氮能提高高氮钢(HNS)的屈服强度、拉伸强度、抗腐蚀性能和耐磨性能，并且随着氮含量的增加，这些性能会进一步提高。氮还能提高奥氏体相的稳定性，但现有技术中铁基合金的氮含量最高只能达到2.1wt.％。如《材料科学论坛》1999年第315-320期，第255-258页，Ch.Andreev等人生产的CrMnMo21 183型铬锰钢含氮量最多达到2.1wt.％本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高氮钢。本专利技术的技术方案和实施例详细描述如下本专利技术制备的高氮铁基合金，含有铁(Fe)、氮(N)、和锰(Mn)，其配比为2.4-2.8wt.％的氮(N)，84.2-97.6wt.％的基体铁(Fe)，以及0-13wt.％的锰(Mn)，锰(Mn)提高氮(N)在合金中的溶解度，氮(N)含量在2.4-2.8wt.％的范围内，以保证合金的高强度和奥氏体的稳定性，含有2.4-2.8wt.％过饱和氮(N)原子的合金利用等温淬火热处理，可以生成块状纳米材料。本专利技术的实施例如下1.在中频感应炉中通入氨气冶炼出成份为铁(Fe)(97.6wt.％)、氮(N)(2.4wt.％)的高氮铁基合金，将该合金加热到600℃，均匀化后快速冷却，在225℃等温6小时，可以得到10—150nm晶粒尺寸的纳米组织，其显微硬度在900(HV0.05)以上。2.在中频感应炉中通入氨气冶炼出成份铁(Fe)(90.9wt.％)、锰(Mn)(6.5wt.％)、氮(N)(2.6wt.％)的高氮铁基合金，将该合金加热到625℃，均匀化后快速冷却，在235℃等温5小时，可以得到10-150nm晶粒尺寸的纳米组织，其显微硬度在1000(HV0.05)以上。3.在中频感应炉中通入氨气冶炼出成份铁(Fe)(84.2wt.％)、锰(Mn)(13wt.％)、氮(N)(2.8wt.％)的高氮铁基合金，将该合金加热到650℃，均匀化后快速冷却，在215℃等温4小时，可以得到10-150nm晶粒尺寸的纳米组织，其显微硬度在1100(HV0.05)以上。本专利技术具有实质性特点和显著进步，本专利技术利用高氮2.4-2.8wt.％含量的高氮铁基合金，直接通过低温淬火或低温等温淬火热处理，得到块状二相(α＋γ’)或三相(α＋γ＋γ’)纳米材料，具有优良的机械性能，而且成本低，工艺简单，可用于制造各种工具、结构零件、传动零件。所获得的高氮铁基合金具有高的硬度、高的强度、高的耐磨性能，硬度＞900HV0.05，强度＞590MPa。权利要求1.一种高氮钢，主要包括铁(Fe)、氮(N)和锰(Mn)，其特征在于配比为2.4-2.8wt.％的氮(N)，84.2-97.6wt.％的基体铁(Fe)，以及0-13wt.％的锰(Mn)。2.根据权利要求1所述的这种高氮钢，其特征还在于含有2.4-2.8wt.％过饱和氮(N)原子的合金利用等温淬火热处理，可以生成块状纳米材料。全文摘要高氮钢含有铁(Fe)、氮(N)、和锰(Mn),其配比为2.4－2.8wt.%的氮(N),84.2－97.6wt.%的基体铁(Fe),以及0－13wt.%的锰(Mn)。文档编号C22C38/00GK1328168SQ0111309公开日2001年12月26日 申请日期2001年6月7日 优先权日2001年6月7日专利技术者胡明娟, 潘健生, 黄明华, 卑多慧 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高氮钢，主要包括铁（Ｆｅ）、氮（Ｎ）和锰（Ｍｎ），其特征在于配比为２．４－２．８ｗｔ．％的氮（Ｎ），８４．２－９７．６ｗｔ．％的基体铁（Ｆｅ），以及０－１３ｗｔ．％的锰（Ｍｎ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明娟，潘健生，黄明华，卑多慧，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]