耐蚀无磁钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐蚀无磁钢及其制备方法，该耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.25%~0.35%，Si≤0.045%，A1：2.0%~2.5%，Mn：22.5%~25%，P≤0.04%，Mo：0.5%~2.0%，Cr：6.0%~10%，Nb≤0.5%，其余为Fe及不可避免杂质，经真空炼熔、底浇模铸与加热轧制制成。上述耐蚀无磁钢，通过添加价格较低的P、Mo与Nb等元素来代替昂贵的Ni元素，实现了制作成本的降低与镍资源的节约，同时P、Mo与Nb对无磁钢都有与Ni一致的抗腐蚀性能，其中P能提高无磁钢抗大气腐蚀的作用，Mo能提高铬系无磁钢的抗晶间腐蚀能力，Nb对铬系无磁钢有细晶强化和弥散强化作用，提高无磁钢抗高温氧化性和耐腐蚀性能，该耐蚀无磁钢实现了高性价比需求与节约镍资源需求。

【技术实现步骤摘要】
耐蚀无磁钢及其制备方法
本专利技术涉及钢材冶炼
，特别是涉及一种耐蚀无磁钢及其制备方法。
技术介绍
无磁钢也叫无磁性钢和非磁性钢，是没有铁磁性而不能被磁化的钢，无磁钢属Fe-Mn-Al-C系列奥氏体，组织稳定，力学性能优良，其化学成份决定电磁性能。无磁钢广泛应用于大中型变压器、电磁铁、精密仪表等设备领域中。然而，无磁钢长期在温度、腐蚀介质以及力学等因素的作用下，容易导致无磁钢被腐蚀磨损，进而导致变压器、精密仪表等设备的损坏。传统的无磁钢通常加入Cr、Ni、Mn等合金元素来增强其本身的耐蚀性能，虽然镍是优良的耐腐蚀材料，但国内镍资源相对缺乏，价格昂贵，导致无磁钢的制作成本高，因此，急需一种高性价比与节约镍资源的耐蚀无磁钢。
技术实现思路
基于此，有必要针对易腐蚀与耐蚀成分镍成本高的问题，提供一种耐蚀无磁钢及其制备方法。一种耐蚀无磁钢，该耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.25%~0.35%，Si≤0.045%，A1：2.0%~2.5%，Mn：22.5%~25%，P≤0.04%，Mo：0.5%~2.0%，Cr：6.0%~10%，Nb≤0.5%，其余为Fe及不可避免杂质。在其中一实施例中，所述耐蚀无磁钢的化学成分中还包括Ti：0.8%~2.0%。在其中一实施例中，所述耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.26%~0.31%，Si≤0.040%，A1：2.2%~2.5%，Mn：22.5%~24.5%，P≤0.04%，Mo：0.55%~2.0%，Cr：6.0%~8.0%，Nb≤0.45%，Ti：1.0%~1.6%，其余为Fe及不可避免的杂质。在其中一实施例中，所述耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.30%，Si：0.035%，A1：2.5%，Mn：22.5%，P：0.04%，Mo：1.8%，Cr：7.5%，Nb：0.42%，Ti：1.4%，其余为Fe及不可避免的杂质。在其中一实施例中，所述耐蚀无磁钢的屈服强度380MPa～450MPa。在其中一实施例中，所述耐蚀无磁钢的抗拉强度为620MPa～650MPa。本专利技术的另一个目的是提供一种上述的耐蚀无磁钢的制备方法。该目的是通过以下技术方案实现的：一种耐蚀无磁钢的制备方法，包括如下步骤：真空熔炼：按照所述耐蚀无磁钢中各化学成分比例进行原料混合，利用电炉真空熔炼为铸锭；底浇模铸：去除熔炼后铸锭表面的氧化层，并进行熔化，形成铸坯；加热轧制：铸坯经1120℃~1200℃轧制后空冷至室温制成热轧板。在其中一实施例中，所述加热轧制步骤中还包括回火处理，所述回火处理的温度为500℃~650℃。在其中一实施例中，所述真空熔炼步骤中，所述电炉为真空感应熔炼炉。在其中一实施例中，所述耐蚀无磁钢为粒径5μm~12μm的奥氏体晶粒。上述耐蚀无磁钢，通过添加价格较低的P、Mo与Nb等元素来代替昂贵的Ni元素，实现了制作成本的降低与镍资源的节约，同时P、Mo与Nb对无磁钢都有与Ni一致的抗腐蚀性能，其中P能提高无磁钢抗大气腐蚀的作用，Mo能提高铬系无磁钢的抗晶间腐蚀能力，Nb对铬系无磁钢有细晶强化和弥散强化作用，提高无磁钢抗高温氧化性和耐腐蚀性能，该耐蚀无磁钢实现了高性价比需求与节约镍资源需求。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术提供一种耐蚀无磁钢，该耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.25%~0.35%，Si≤0.045%，A1：2.0%~2.5%，Mn：22.5%~25%，P≤0.04%，Mo：0.5%~2.0%，Cr：6.0%~10%，Nb≤0.5%，其余为Fe及不可避免杂质。其中，C（Carbon，碳）在无磁钢中具有两重性，一方面能保证该耐蚀无磁钢的强度同时有利于该耐蚀无磁钢中形成并稳定奥氏体结构，另一方面由于碳和铬的亲和力很大，随着该耐蚀无磁钢中含碳量的增加，则与碳形成碳化物的铬越多，从而显著降低该耐蚀无磁钢的耐蚀性。为使该耐蚀无磁钢具有一定的强度性能与耐腐蚀性能，碳含量控制在0.25%~0.35%，优选为0.26%~0.31%。其中，Si（Silicon，硅）进一步对该耐蚀无磁钢起到固溶强化的作用，能够提高该耐蚀无磁钢的耐蚀性能和高温抗氧化性能，同时在该耐蚀无磁钢中加入一定量的硅，可提高其电阻率，以减少涡流。本专利技术控制硅含量不超过0.045%，优选为不超过0.040%。其中，A1（Aluminium，铝）有利于奥氏体结构的固溶，防止该耐蚀无磁钢中碳化物的形成，提高该耐蚀无磁钢的无磁性能，同时，在该耐蚀无磁钢中加入适量的铝，形成的氧化物分散于钢中，阻止该耐蚀无磁钢加热时晶粒持续增长，并能改善该耐蚀无磁钢的淬透性和抗氧化性，从而提高该耐蚀无磁钢的耐蚀性能。本专利技术中铝含量控制在2.0%~2.5%，优选为2.2%~2.5%。其中，Mn（Manganese，锰）对奥氏体结构的作用与镍相似，即能够稳定该耐蚀无磁钢的奥氏体结构，使得该耐蚀无磁钢在较高的磁场强度下仍具有较低的相对磁导率，同时，锰能避免该耐蚀无磁钢加热时晶粒持续增长，以及在回火脆性时不降低该耐蚀无磁钢的韧性，锰能提高该耐蚀无磁钢的淬透性，减少该耐蚀无磁钢生产过程中的开裂、扭曲与变形等。本专利技术中锰含量控制在22.5%~25%，优选为22.5%~24.5%。其中，P（Phosphorus，磷）在一般钢中都是杂质元素，但其在奥氏体钢中的危害性不像在一般钢中那样显著，磷对该耐蚀无磁钢有一定的强化作用，同时能提高该耐蚀无磁钢抗大气腐蚀的作用。本专利技术控制磷含量不超过0.04%。其中，Mo（Molybdenum，钼）能够固溶强化铁素体，提高该耐蚀无磁钢的强度和硬度，同时降低该耐蚀无磁钢的临界冷却速度，提高该耐蚀无磁钢的淬透性、耐热性和高温强度，钼能提高该耐蚀无磁钢的抗蚀性能，防止该耐蚀无磁钢在含氯离子的介质以及有机酸环境中的点蚀。本专利技术中钼含量控制在0.5%~2.0%，优选为0.55%~2.0%。其中，Cr（Chromium，铬）与铁形成连续固溶体，铬促使该耐蚀无磁钢的表面形成钝化膜，提高该耐蚀无磁钢在腐蚀环境下的耐腐蚀性能，如硝酸环境，同时，铬能提高该耐蚀无磁钢的耐磨性与抗氧化性能。本专利技术中铬含量控制在6.0%~10%，优选为6.0%~8.0%。其中，Nb（Niobium，铌）能细化晶粒与降低该耐蚀无磁钢的过热敏感性及回火脆性，提高该耐蚀无磁钢的强度和屈服点，同时铌提高该耐蚀无磁钢抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力，还可以防止晶间腐蚀。本专利技术控制铌含量不超过0.5%，优选为不超过0.45%。为进一步防止晶间腐蚀，该耐蚀无磁钢还增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐蚀无磁钢，其特征在于，所述耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.25%~0.35%，Si≤0.045%，A1：2.0%~2.5%，Mn：22.5%~25%，P≤0.04%，Mo：0.5%~2.0%，Cr：6.0%~10%，Nb≤0.5 %，其余为Fe及不可避免杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐蚀无磁钢，其特征在于，所述耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.25%~0.35%，Si≤0.045%，A1：2.0%~2.5%，Mn：22.5%~25%，P≤0.04%，Mo：0.5%~2.0%，Cr：6.0%~10%，Nb≤0.5%，其余为Fe及不可避免杂质。


2.根据权利要求1所述的耐蚀无磁钢，其特征在于，所述耐蚀无磁钢的化学成分中还包括Ti：0.8%~2.0%。


3.根据权利要求2所述的耐蚀无磁钢，其特征在于，所述耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.26%~0.31%，Si≤0.040%，A1：2.2%~2.5%，Mn：22.5%~24.5%，P≤0.04%，Mo：0.55%~2.0%，Cr：6.0%~8.0%，Nb≤0.45%，Ti：1.0%~1.6%，其余为Fe及不可避免的杂质。


4.根据权利要求3所述的耐蚀无磁钢，其特征在于，所述耐蚀无磁钢的化学成分按重量百分数包括：C：0.30%，Si：0.035%，A1：2.5%，Mn：22.5%，P：0.04%，Mo：1.8%，Cr：7.5%，Nb：0.42%...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳滨，
申请(专利权)人：惠州濠特金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44