一种加压感应制备高氮奥氏体不锈钢所需凝固压力获取方法及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种加压感应制备高氮奥氏体不锈钢所需凝固压力获取方法及制备方法，属于高氮奥氏体不锈钢制备技术领域。本发明专利技术的获取方法参考了加压感应冶炼过程中成分偏析、氮溶解度和冷却速率，获得了准确的凝固压力，利用该凝固压力制备高氮奥氏体不锈钢能够有效解决凝固过程中氮逸出和氮气孔形成，提高高氮奥氏体不锈钢的质量。奥氏体不锈钢的质量。奥氏体不锈钢的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种加压感应制备高氮奥氏体不锈钢所需凝固压力获取方法及制备方法


[0001]本专利技术涉及高氮奥氏体不锈钢冶炼
，尤其涉及一种加压感应制备高氮奥氏体不锈钢所需凝固压力获取方法及制备方法。

技术介绍

[0002]高氮奥氏体不锈钢因具备强度高、韧性好、无磁、耐腐蚀性能佳及生物相容性好等诸多独特优势，可用于制备航母潜艇等军用大型燃气轮机的护环、装甲、无磁钻铤和汽车发动机排气阀以及心血管支架等基础零部件，应用前景十分广泛，是我国基础材料升级换代的关键材料之一。
[0003]迄今为止，氮气加压熔炼被认为是最有前途的高氮钢制备方法之一，尤其对于更高氮含量(约1％)优质奥氏体不锈钢制备而言，氮气加压熔炼是其唯一制备手段。由于钢液中氮溶解度有限以及氮在固液相中的溶解度存在较大差异，因而在制备过程中，极易发生氮逸出，形成氮气孔等缺陷，导致高氮钢成分命中率低，组织性能差等制备难题。加压感应熔炼作为高氮奥氏体不锈钢制备的重要手段之一，能够实现P900N、P900NMo和P2000等更高级别的高强度高氮奥氏体不锈钢的制备。凝固压力作为加压感应熔炼关键工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加压感应制备高氮奥氏体不锈钢所需凝固压力的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：获取冷却速率v
c
、氮的最大宏观偏析比Sr
max
、氮扩散系数D
s
、氮溶质分配系数k、固相线温度T
S
和液相线温度T
L
；根据公式(1)，得到氮宏观偏析参数M
N
；其中，[％N]为高氮奥氏体不锈钢中N元素的质量百分含量；通过公式(2)，得到氮元素的活度通过公式(2)，得到氮元素的活度式中：为氮元素对氮元素相互作用系数；为元素j对氮元素的一级相互作用系数；为元素j对氮元素的二级相互作用参数，[％j]为高氮奥氏体不锈钢中元素j的质量百分含量；通过公式(3)，得到高氮奥氏体不锈钢所需凝固压力P
S
：式中：P
θ
为标准大气压；所述高氮奥氏体不锈钢包括以下质量百分含量的元素：C：≤0.2％，Mn：13～20％，Cr：15～22％，Si：≤1％，Mo：0～4.5％，N：0.7～2％，Ni：0～4％，余量的Fe。2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述获取冷却速率v
c
包括以下步骤：将与高氮奥氏体不锈钢成分相同的冶炼原料置于加压感应炉中冶炼，然后添加电解铝，得到熔炼液；所述电解铝的用量为1.0～2.0kg/吨；向加压感应炉内充入氮气至0.8～1.2MPa，将所述熔炼液浇注到圆柱体铸型中，得到高氮奥氏体不锈钢锭；测定浇注过程中的冷却速度，即为冷却速率v
c
。3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述测定浇注过程中的冷却速度包括以下步骤：在所述圆柱体铸型外壁上距离底部160mm的高度沿周向分别打两个垂直穿透铸型侧壁的通孔，分别为第一通孔和第二通孔，所述通孔的直径独立地为7mm，两通孔的间距按铸型外壁上两孔相邻的边缘为30mm；所述第一热电偶和第二热电偶置于第一通孔和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李花兵，朱红春，冯浩，姜周华，何志禹，毛东升，张树才，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：