一种耐蚀性优良的含钼节镍奥氏体不锈钢及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C?0.03～0.10％，Si?0.2～1.0％，Mn?4.0～9.0％，Cr?16.5～18.0％，Ni?1.5～3.5％，N?0.15～0.35％，Mo?0.2～0.8％，Cu?0.01～2.5％，V、Nb、Ca、B中的一种或一种以上，总量≤0.1％，余Fe和不可避免杂质。本发明专利技术通过控制Ni含量1.5～3.5％，添加Mn、N元素取代贵金属Ni的奥氏体化作用，获得室温奥氏体组织；添加0.2～0.8％的Mo，利用Cr、Mo和N的协同作用，提高耐腐蚀性，保证材料的耐点蚀当量PREN≥18，点蚀电位≥330mV，与304奥氏体不锈钢相当或高于304奥氏体不锈钢。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含氮节镍奥氏体不锈钢及其制造方法，尤其，材料的PREN ^ 18。
技术介绍
在应用最广泛的300系奥氏体不锈钢中，通常含有8% 12%的镍，镍元素的成本占原材料成本80%左右。自2005年以来，不锈钢中的重要合金元素镍价格持续攀升，导致不锈钢生产的原材料成本升高，同时据预测，稀贵金属镍的短缺具有一定的长期性。这使降低不锈钢生产成本成为钢铁企业发展的关键问题。不锈钢中每降低的镍，意味着降低 10 15%的原材料成本。因此开发节镍奥氏体不锈钢成为一种发展趋势，节镍奥氏体不锈钢利用N和Mn等奥氏体形成和稳定元素，取代300系奥氏体不锈钢中的镍，其中氮元素具有强烈的奥氏体化能力，同时含量丰富、价格低廉，选择N做为M的替代元素，开发含氮甚至高氮不锈钢是发展节镍不锈钢的方向。含氮节镍奥氏体不锈钢其室温组织与300系一样为奥氏体相，既具有奥氏体不锈钢优良的力学性能和耐腐蚀性能，又具有低成本的特点，可以避免镍价波动带来的风险，因此发展前景广阔。现有的含氮节镍不锈钢基本以 ^、&、Μη、 Ni、C、N、Cu等为主加元素，其中Cr含量一般为13 18%不等，Ni含量一般0. 5 5%，通过降低铁素体元素Cr、提高奥氏体形成元素MruN和C等含量保证室温下获得奥氏体组织， 主要用于取代304奥氏体不锈钢。含氮节镍奥氏体不锈钢最常见的产品是200系，200系中最典型的产品为201和 202。与304奥氏体不锈钢相比，ASTM标准中201铬含量为16 18%，通过添加5. 5 7. 5%的锰和一定量的氮和碳，取代304奥氏体不锈钢中的奥氏体形成元素镍，将镍含量从 8%以上降低到5. 5%以下，从而降低材料的成本，因为不锈钢中每降低的镍，意味着降低10 15%的原材料成本。在使用过程中，为了解决碳含量较高易带来焊接后晶间腐蚀问题，又开发了碳含量低于0. 03%的201L和201LN系列。在中国，200系含氮节镍不锈钢的开发和应用十分广泛。如中国专利技术专利 CNl 1四259公开了一种能节镍铬的含氮奥氏体不锈钢，其化学成分(Wt%)为C<0. 10 ；Si < 1. 0 ；Mn 11 15 ;P < 0. 03 ；S < 0. 03 ；Cr 10 15 ;Ni 3. 6 5 ;0 < N 彡 0. 10 ；其余为 Fe ；与现有18-8型奥氏体不锈钢(304)相比，可节镍一半，具有价格低廉、性能稳定、生产工艺简便、易于加工成型、成品率高等优点。该专利技术专利的特点是利用Mn、N取代部分Ni，Ni 含量与304中的8%相比显著降低，但是为了保证室温奥氏体相，成分中Cr含量也显著降低，因此耐蚀性降低，耐蚀性低于现有的304不锈钢。中国专利技术专利CN1772942公开了一种节镍型奥氏体含稀土不锈钢，其化学成分 (Wt% )为C 彡 0. 08%, Si 0. 3 0. 8%，Mn 5. 0 8. 5%，S 彡 0. 05%, P 彡 0. 04%, Ni 3. 0 5. 5%，Cr 14 19%，Cu 1. 0 4. 0%，N 彡 0. 20%, 总彡 0. 005%, Re 0. 05 0. 3%，余为狗。该专利技术仍然是通过添加了 Mn和N取代奥氏体形成元素Ni，达到降低成本的作用，同时添加了一定量的Cu元素，一方面可以作为奥氏体形成元素，取代部分Ni，同时可以提高冷加工性能；该专利技术专利的另一个特点是添加了一定量的稀土，利用稀土元素净化钢液，提高加工和力学等性能，该专利技术钢种冶炼要求高，需要氧含量低于0. 005%，并需要加入稀土元素，现有大生产产线难以满足生产条件。中国专利技术专利CN101338403公开了一种节镍含锰氮奥氏体不锈钢，其C优选为 0. 04 0. 06% ；Mn 优选为 9. 0 10. 0% ；Cr 优选为 15. 5 16. 0% ；Ni 含量与 CNl 129259 和CN1772942相比则进一步降低，优选为1. 8 2. 0%。专利技术称该节镍含锰氮奥氏体不锈钢具有在一般大气环境下能替代18-8型不锈钢，且节镍，成本低廉，热塑性好，易于加工的特点。此外，中国专利技术专利CN101545078公开了一种室温机械性能优良的节镍型亚稳奥氏体不锈钢，成分上含Cr 15. 0 17. 0%, Ni :1. 50 2. 50%, N :0. 15 0. 30%，在不同状态下，材料室温屈服强度为400 1370MPa，室温抗拉强度为860 1700MPa，室温延伸率为 15 65%，可部分替代AISI304使用于弱腐蚀性环境。欧洲专利技术专利EP593158提出了一种含 Cu 含 N 的 Cr-Ni-Mn 奥氏体不锈钢，其中含 16. 5-17. 5% Cr, 6. 4-8. 0% Mn, 2. 50-5. 0% Ni，2. 0-3.0% Cu，不大于0. 15% C，不大于0.2% N，不大于Si，该合金的冷加工硬化低于201，耐蚀性则接近430。上述专利技术专利提出的材料中Cr含量都低于304奥氏体不锈钢， 同时添加了较高含量的不利于耐腐蚀性的Mn，因此导致耐蚀性显著低于304奥氏体不锈钢。为了提高耐腐蚀性能，中国专利技术专利CN101148740在材料中添加了 0 3% Mo,同时控制Cr含量在16 18 %，N含量0. 1 0. 4%，而Ni含量降低到0 2 %，但是成分中 Mn含量仍高达14 19% ；同样地，中国专利技术专利CN101381852在材料中添加了 0. 001 0. 3% Mo,以提高耐腐蚀性能，但是该专利技术中Mn含量仍高达12. 1 14. 8%，同时材料中N 含量高达0. 2 0. 45%，材料的冶炼和加工难度都较大。欧洲专利技术专利EP1690957中Mn含量控制在7 8.5%，Cr含量达到16. 5 18%，同时添加0. 1 0. 5%的Mo，材料可以获得与304奥氏体接近的耐蚀性，但是合金中Ni含量较高，为3. 5 4. 5 %，使合金的原材料成本与304奥氏体不锈钢相比差别不大。从上述专利可以看出，利用N和Mn元素可以有效取代Ni元素，同时控制或降低铁素体形成元素Cr的含量，可以获得室温下的奥氏体组织，有效降低了昂贵的Ni元素含量， 从而降低成本，因为不锈钢中每降低的镍，意味着降低10 15%的原材料成本。但是， 这些专利成分体系中Cr含量一般都低于304奥氏体不锈钢中的18%，降低了耐蚀性；另一方面添加了较高含量的Mn，Mn对耐蚀性的影响是负面的，也降低耐蚀性。根据耐点腐蚀性能的经验公式PREN(耐点蚀当量)=Cr% +3. 3Mo% +30N% _Mn%，每添加的锰，将使合金PREN值降低1，相当于抵消了 Cr对耐点蚀性能的提高。Mn影响耐点蚀性的原因在于锰和硫形成MnS，或随着钢中锰量增加，MnS中的含铬量降低，所引起的MnS夹杂在腐蚀介质中的溶解，常常成为点蚀、缝隙腐蚀的起始点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供， 该奥氏体不锈钢具有优良的耐蚀性，PREN ^ 18 ；同时具有良好的综合性能和较低的成本， 屈服强度达到300MPa以上，可大量应用于沿海建筑、制品等领域，取代含镍量高达8%以上的304奥氏体不锈钢。4为实现上述目本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种耐蚀性优良的含钼节镍奥氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：Ｃ ０．０３～０．１０％，Ｓｉ ０．２～１．０％，Ｍｎ ４．０～９．０％，Ｃｒ １６．５～１８．０％，Ｎｉ １．５～３．５％，Ｎ ０．１５～０．３５％，Ｍｏ ０．２～０．８％，Ｃｕ ０．０１～２．５％，Ｖ、Ｎｂ、Ｃａ、Ｂ中的一种或一种以上总量≤０．１％，其余为Ｆｅ和不可避免杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，胡锦程，江来珠，王治宇，宋红梅，韩俭，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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