【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超软奥氏体不锈钢，尤其是涉及一种超软奥氏体不锈钢及制备方法。
技术介绍
1、蒸发器和冷凝器是空调、冰箱等制冷设备的重要组成部件，重量约占整机重量的30％～40％，动力消耗占总动力消耗的20％～30％，其性能的好坏直接影响整个制冷系统的制冷(制热)能力。
2、由于具有良好的导热性能以及容易加工和便于管路连接等特点，铜材被广泛用于换热器中，作为换热器的制冷剂传输管道。
3、我国铜资源储量贫乏且需求量大，铜材是第三大资源类进口产品，其中，空调和冰箱用铜占铜总需求量的75％。近年来，随着铜资源储备量的逐渐减少，铜材价格呈上升趋势，加剧了空调、冰箱等制冷行业的生产成本，且铜管易发生腐蚀，会导致铜管泄露。
4、不锈钢材料价格便宜，如果用不锈钢材料制作换热器的制冷剂传输管道，将会极大降低空调、冰箱等制冷行业的生产成本；但是常见的奥氏体不锈钢硬度较高，不易形变加工，且在大变形区容易出现裂纹，最终导致材料断裂，影响使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的是为了克服奥氏体不锈钢硬度较高，不易进行形变加工，且在大变形区容易出现裂纹，使用寿命低的不足，提供了一种超软奥氏体不锈钢及制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种超软奥氏体不锈钢，超软奥氏体不锈钢由碳c，氮n，硅si，锰mn，铬cr，镍ni，铜cu和铁fe组成；超软奥氏体不锈钢中的各成分的质量百分比如下：c：0.005％-0.02％
4、nieq＝ni+12.93c+1.11mn+0.72cr-0.27si+0.53cu+7.55n
5、超软奥氏体不锈钢中的堆垛层错成形性指数sfi≥30；
6、sfi＝2.2ni+6cu-1.1cr-13si-1.2mn+32。
7、本专利技术增加碳含量可提高奥氏体不锈钢的硬度以及抗拉强度。
8、本专利技术的氮原子通过固溶于相基体中进而细化奥氏体晶粒，提高了材料的屈服强度和抗拉强度。氮元素可以抑制铁素体在基体中形成，在冷变形加工过程中避免基体的马氏体转变。氮对不锈钢耐蚀性特别是耐局部腐蚀有重要作用，如点蚀、缝隙腐蚀等，从而改善奥氏体不锈钢抵抗晶间的耐腐蚀性能。
9、本专利技术的硅在熔炼奥氏体不锈钢时作为一种脱氧剂，起到控制氧含量的作用。
10、本专利技术的锰是奥氏体形成元素，可降低材料成本，且在成形时几乎不产生应变诱导马氏体，并且屈服强度、加工硬化程度和抗压缩变形性能降低。
11、本专利技术的铬可在不锈钢表面钝化为一层致密的氧化膜，可提高奥氏体基体电位阻碍进一步腐蚀，又可吸收铁的电子使铁发生钝化，保证奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。
12、本专利技术的镍是奥氏体钢中最主要的基体稳定相，镍元素有利于扩大奥氏体相区，使基体完全奥氏体化，镍元素提高了奥氏体钢的热稳定性，使钢在非氧化性介质中具有良好的耐蚀性。镍还使钢的可加工性和可焊性获得提升，原因是其对韧性和延展性的优化作用。此外，镍还使奥氏体不锈钢无磁化，扩大其使用范围。
13、本专利技术的铜可以提高ni当量，抑制应变诱导马氏体产生引起的加工硬化，在成形过程中，铜可以与位错相互作用，形成阻碍位错滑移的强化相。可以增加层错的运动阻力，提高层错能，起到软化奥氏体不锈钢的作用。
14、室温ni当量nieq(ni当量是表示在冷却或变形过程中形成马氏体的趋势)是根据组织中包含的奥氏体元素(如镍，碳，锰等)，按其奥氏体化作用的强烈程度折算成相当于若干个镍之总和，控制在不低于26.5。堆垛层错成形性指数sfi≥30(最优35以上)，sfi是指晶体结构中相邻层之间的形成位错的倾向。
15、本专利技术利用独创的上述ni当量公式控制ni当量，在室温下将ni当量控制在26.5以上，在超软奥氏体不锈钢产生变形时，保证了应变诱导马氏体的含量，减少了大变形处的裂纹萌生，提高了奥氏体不锈钢的使用寿命。
16、同时，本专利技术利用堆垛层错成形性指数sfi预测产生堆垛层错的可能性，当堆垛层错成形性指数sfi小于30时，基体内产生了大量的堆垛层错，抑制了位错的扩散，提高了奥氏体不锈钢的硬度。
17、作为优选，超软奥氏体不锈钢中还含有如下成分中的一种或者几种，各成分的质量百分比为：钛ti：0.01％-0.1％，铌nb：0.01％-0.3％，钒v：0.03％-0.2％，钼mo：0.5％-3.0％；
18、其中，超软奥氏体不锈钢中的ni当量nieq＝nieq1
19、nieq1＝ni+12.93c+1.11mn+0.72cr-0.27si+0.53cu+
20、7.55n-0.24ti+0.19nb+0.9v+0.88mo。
21、如果超软奥氏体不锈钢中含有钛ti和铌nb，没有钒v和钼mo，则公式中的v＝0，mo＝0；即超软奥氏体不锈钢中没有的成分，其在公式里的值为0。
22、钼作为奥氏体不锈钢中稳定钝化膜的元素，促使cr元素的均匀分布而稳步提升不锈钢表面钝化膜的稳定性，使钢在耐点蚀、缝隙腐蚀等方面均体现出更优秀的性能。
23、ti和nb很容易与碳结合生成碳化物，二者与c的结合能力均高于cr与c的结合能力，奥氏体不锈钢中通常加入ti/nb来固定钢中的c，从而提高钢的耐晶间的耐腐蚀性能。
24、钒可改善奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，提高热稳定性。
25、作为优选，超软奥氏体不锈钢中还含有如下成分，各成分的质量百分比为：硼b:0.05％-0.3％，铝al:0.001％-0.005％；
26、其中，超软奥氏体不锈钢中的ni当量nieq＝nieq2
27、nieq2＝ni+12.93c+1.11mn+0.72cr-0.27si+0.53cu+
28、7.55n-0.24ti+0.19nb+0.9v+0.88mo-0.69al。
29、b是一种可以增强奥氏体不锈钢的耐蚀性的元素，含有b元素的奥氏体不锈钢的钝化膜更致密、更稳定。
30、al可以缩小钢中的奥氏体相区,细化奥氏体不锈钢的晶粒，提高奥氏体不锈钢晶粒粗化的温度。
31、一种超软奥氏体不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
32、步骤1，熔炼：
33、将超软奥氏体不锈钢的各成分按照质量百分比称重后，放入熔炼炉进行熔炼，以400℃/h的速度给熔炼炉内升温，达到1600℃-1650℃后保温20min-30min，将熔炼后的钢水浇注成扁钢坯；
34、步骤2，加热：
35、在扁钢坯上涂上保护层，将扁钢坯放入真空感应炉中，加热至1150℃-12本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超软奥氏体不锈钢，其特征是，超软奥氏体不锈钢由碳C，氮N，硅Si，锰Mn，铬Cr，镍Ni，铜Cu和铁Fe组成；超软奥氏体不锈钢中的各成分的质量百分比如下：C：0.005％-0.02％，N：0.05％-0.2％，Si：0.01％-0.1％，Mn：1.5％-6.5％，Cr：15.5％-19.6％，Ni：7.5％-13.5％，Cu：1.8％-5.3％，余量为铁；
2.根据权利要求1所述的超软奥氏体不锈钢，其特征是，超软奥氏体不锈钢中还含有如下成分中的一种或者几种，各成分的质量百分比为：钛Ti：0.01％-0.1％，铌Nb：0.01％-0.3％，钒V：0.03％-0.2％，钼Mo：0.5％-3.0％；
3.根据权利要求2所述的超软奥氏体不锈钢，其特征是，超软奥氏体不锈钢中还含有如下成分，各成分的质量百分比为：硼B:0.05％-0.3％，铝Al:0.001％-0.005％；
4.一种基于权利要求3所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，包括熔炼炉和真空机
6.根据权利要求5所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，还包括废气处理机构，废气处理机构包括与炉体连接的废气管(31)，设于废气管上的第一电子阀门(32)，依次连接的压缩机(33)、废气换热器(34)和吸收反应室(35)，通过导料管(30)与吸收反应室下部连接的脱硫剂供给泵(36)，与脱硫剂供给泵连接的混合罐(37)，与混合罐连接的CaO料仓(38)和MgO料仓(39)；吸收反应室内的下部设有阻隔膜(301)，废气换热器和导料管均与阻隔膜下方的吸收反应室连接，废气管自由端与压缩机连接，导料管上设有第二电子阀门(302)，CaO料仓和混合罐之间的连接管上设有第三电子阀门(303)，MgO料仓和混合罐之间的连接管上设有第四电子阀门(304)；控制器分别与第一电子阀门、压缩机、废气换热器、脱硫剂供给泵、第二电子阀门、第三电子阀门和第四电子阀门电连接；熔炼结束之后，还包括废气处理过程：
7.根据权利要求6所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，还包括水回收处理机构，水回收处理机构包括依次连接的水槽(41)、进水泵(42)和进水管(43)，依次连接的出水管(44)、吸收器(45)和水换热器(46)；进水管与吸收反应室上部连接，出水管与吸收反应室中部连接，出水管上设有出水泵(47)，水换热器与水槽连接，进水管上设有第一水电子阀(48)，出水管上设有第二水电子阀(49)；控制器分别与进水泵、吸收器、出水泵、水换热器、第一水电子阀和第二水电子阀电连接；还包括对废气的水处理过程：控制器打开第一水电子阀，控制进水泵工作，将水槽中的水吸入吸收反应室中，脱硫反应产生的气体中的可溶于水的气体溶在水中，难以溶于水的气体通过吸收反应室上端的开口排出；控制器控制出水泵工作将水抽出吸收反应室，水经过吸收器时去除了反应的杂质，水经过水换热器时降低了温度，最终水回流到水槽中。
8.根据权利要求4所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，还包括超声波搅拌机构(5)，超声波搅拌机构包括设于密封盖上的固定板(51)，与固定板连接的气弹簧杆(52)，与气弹簧杆连接的推板(53)，与推板滑动连接的支撑轴(54)，穿在支撑轴上的若干组震动结构，信号处理器(55)和超声波发射器(56)；所述震动结构包括铜电极板(501)，压电陶瓷(502)，和位于铜电极板和压电陶瓷之间的振动膜(503)；最上部的震动结构的铜电极板与推板的下表面接触，最下部的震动结构的铜电极板与信号处理器上表面连接，支撑轴下端与信号处理器上表面固定连接，信号处理器与超声波发射器电连接；控制器分别与气弹簧杆、信号处理器和超声波发射器电连接。
9.根据权利要求8所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，所述推板包括圆板(531)和与圆板上表面连接的向下开口的U形板(532)，支撑轴上部穿过圆板，支撑轴上端...
【技术特征摘要】
1.一种超软奥氏体不锈钢，其特征是，超软奥氏体不锈钢由碳c，氮n，硅si，锰mn，铬cr，镍ni，铜cu和铁fe组成；超软奥氏体不锈钢中的各成分的质量百分比如下：c：0.005％-0.02％，n：0.05％-0.2％，si：0.01％-0.1％，mn：1.5％-6.5％，cr：15.5％-19.6％，ni：7.5％-13.5％，cu：1.8％-5.3％，余量为铁；
2.根据权利要求1所述的超软奥氏体不锈钢，其特征是，超软奥氏体不锈钢中还含有如下成分中的一种或者几种，各成分的质量百分比为：钛ti：0.01％-0.1％，铌nb：0.01％-0.3％，钒v：0.03％-0.2％，钼mo：0.5％-3.0％；
3.根据权利要求2所述的超软奥氏体不锈钢，其特征是，超软奥氏体不锈钢中还含有如下成分，各成分的质量百分比为：硼b:0.05％-0.3％，铝al:0.001％-0.005％；
4.一种基于权利要求3所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，包括熔炼炉和真空机构，熔炼炉包括炉体(10)，设于炉体上的送料口(11)，设于送料口上的密封盖(110)，设于炉体中的坩埚固定座(12)，设于坩埚固定座的内侧壁上的若干个加热器(13)，设于炉体上的温度压力传感器(14)，设于坩埚固定座上的熔炼坩埚(15)；炉体下端设有出气管(16)和进气管(17)；所述真空机构包括设于出气管上的第一电磁阀(20)，与出气管的自由端连接的真空泵(21)；进气管上设有第二电磁阀(24)，与进气管的自由端连接的气瓶(22)和抽气泵(23)；还包括控制器，控制器分别与各个加热器、温度压力传感器、第一电磁阀、真空泵、第二电磁阀和抽气泵电连接；步骤1由如下步骤替换：
6.根据权利要求5所述的超软奥氏体不锈钢的制备方法，其特征是，还包括废气处理机构，废气处理机构包括与炉体连接的废气管(31)，设于废气管上的第一电子阀门(32)，依次连接的压缩机(33)、废气换热器(34)和吸收反应室(35)，通过导料管(30)与吸收反应室下部连接的脱硫剂供给泵(36)，与脱硫剂供给泵连接的混合罐(37)，与混合罐连接的cao料仓(38)和mgo料仓(39)；吸收反应室内的下部设有阻隔膜(301)，废...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建德，张林，刘鑫，
申请(专利权)人：浙江巨创不锈钢制品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。