專利名稱：含有碳-氮復合添加劑的高強度/抗腐蝕性奧氏體不銹鋼及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有高機械強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼及其制造方法。
背景技術：
通常，與碳鋼的機械性能，諸如強度和延展性能夠通過熱機械處理或通過各種熱處理的相變來提高不同，使用熱處理方法提高奧氏體不銹鋼的機械性能是困難的。因而，奧氏體不銹鋼主要依賴添加合金元素來提高大部分性能。因此，在新型合金的開發(fā)中最重要的技術問題是在通過最小化高價合金元素的含量或者通過以經(jīng)濟型合金元素替代高價合金元素來降低制造成本的情況下，確保包括強度、延展性或抗腐蝕性的性能最佳。在以前的研究或發(fā)明中報道的大多數(shù)奧氏體不銹鋼含有16 20wt. %的鉻(Cr)、 6 12wt. %的鎳(Ni)、0 2wt. %的鉬(Mo)、和0. 03 0. 15wt. %的碳(C)，并且呈現(xiàn) 500 600MPa的抗拉強度和40%的延伸率。在上述合金元素中，鎳(Ni)是有效的奧氏體穩(wěn)定化元素，其有助于提高鍛造性。 總供給量65%以上的鎳(Ni)被消耗用來生產奧氏體不銹鋼。然而，自2001年起在隨后的六年內鎳(Ni)的價格持續(xù)上漲了 700%以上，尤其是， 在2007年時價格翻倍，因此，鎳(Ni)的價格已經(jīng)變成決定不銹鋼價格的主要指標。除經(jīng)濟角度外，因為鎳(Ni)能夠對人皮膚造成過敏反應且在再循環(huán)過程中釋放毒性氣體，因此， 鎳(Ni)也會對人體健康和環(huán)境造成副作用。因而，為了解決與含有高含量鎳(Ni)的傳統(tǒng)不銹鋼相關的問題，已經(jīng)開發(fā)了 Fe-Cr-Mn合金(或STS 200合金)，以及由于添加氮(N)而具有理想物理化學性能的高氮奧氏體不銹鋼。氮(N)是非常有效的奧氏體穩(wěn)定化元素，有多個優(yōu)點，該優(yōu)點包括固溶體硬化、機械強度增加伴隨的延展性下降較少、和提高的抗腐蝕性。由于難以在制造過程中確保鋼中高含量的氮(N)，因此迄今為止高氮不銹鋼還沒有商業(yè)化。近來，已經(jīng)進行了多種研究來開發(fā)有效的制造方法，結果，加壓感應熔煉、高壓電渣重熔(PESR)、粉末冶金、和在氮氣氛圍下溶液滲氮已經(jīng)被提議。然而，高氮不銹鋼商業(yè)化的主要障礙是要求專門的制造加工設備，諸如加壓感應熔煉爐或PESR，這要求昂貴的設備和復雜的處理步驟。加壓處理對制造高氮不銹鋼的大尺寸鑄錠是尤其必需的，這是因為加壓處理會確保液態(tài)金屬中有高含量的氮(N)并且會最小化δ鐵素體間隙，該δ鐵素體間隙在凝固期間會顯著降低氮(N)溶解度。因而，改進傳統(tǒng)的熔煉設備或在加壓過程中引入新的設備對采用加壓熔煉設備制造高氮不銹鋼而言是必然的，因此，高氮不銹鋼還沒有被商業(yè)化。近來，H. Berns等人在國際專利申請?zhí)朠CT/EP2005/008960中公開了奧氏體鋼，其含有最少量的鎳(Ni)、16 21wt. %的鉻(Cr)、16 21wt. %的錳(Mn)、0. 5 2wt. %的鉬(Mo)、和0. 8wt. %或更多量的碳(C)和氮(N) ([C+N])，作為解決上述制造過程中的問題的提議。然而，H. Berns等人公開的發(fā)明包含相對高含量的錳(Mn)，其隨后降低了抗腐蝕性。本發(fā)明人已經(jīng)研發(fā)并制造了具有提高的經(jīng)濟效益、高強度和良好抗腐蝕性的C+N 奧氏體不銹鋼，其中同時添加了碳(C)和氮(N)而非鎳(Ni)作為間隙元素。因此，高價格鎳(Ni)的含量能夠被降到最低，且通過控制兩種間隙元素碳(C)和氮(N) (C+N、C/N)以及那些置換元素錳(Mn)、鉻(Cr)、鉬(Mo)和鎢(W) (Mn+Cr、Mn/Cr、或0. 5W+Mo)的含量，強度和抗腐蝕性能夠得到提高。此外，該合金與傳統(tǒng)高氮不銹鋼相比更有經(jīng)濟競爭力，這是因為其能夠通過除加壓過程以外的傳統(tǒng)熔煉爐來生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個方面是解決上述問題，因而，本發(fā)明的目的是通過控制間隙元素 (C+N、C/N)和置換元素(Mn+Cr、Mn/Cr、或0. 5ff+Mo)的含量來提供具有提高的強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼。本發(fā)明的另一個目的是提供上述奧氏體不銹鋼的制造方法。在一個實施方案中，提供了 C+N奧氏體不銹鋼，向其中同時添加了碳(C)和氮(N) 作為間隙元素，因此，鎳(Ni)的含量被最小化，鎳是高價格的合金元素，對環(huán)境和人體健康有害。結果，形成的奧氏體不銹鋼提供了改進的經(jīng)濟效益。使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的制造方法可以制造具有經(jīng)濟生產成本的合金， 并因此能夠提高合金的價格競爭力。而且，根據(jù)一個實施方案的奧氏體不銹鋼具有良好的機械性能(抗拉強度高于850MPa)和均勻的伸長率(高于45% )，其通過控制間隙元素 (C+N、C/N)和置換元素(Mn+Cr、Mn/Cr、或0. 5ff+Mo)的含量來獲得。此外，由于高合金氮(N) 和最低含量的鎳(Ni)(鎳會對人體造成過敏反應)，本發(fā)明的合金也顯示良好的抗腐蝕性和生物相容性。因此，根據(jù)本發(fā)明的奧氏體不銹鋼可有效應用于包含醫(yī)學生物質(medical biosubstance)的各種功能組件、手表和附件的制造，以及要求高水平強度和抗腐蝕性的傳統(tǒng)結構的奧氏體不銹鋼和近海建筑物領域，脫鹽工廠，用于油氣安裝/采集的材料，和用于運輸設備的材料中。


通過參考附圖對某些示例性實施方案進行描述，本文描述的以上和/或其他方面將變得更加清楚，其中圖1是氮(N)溶解度作為根據(jù)本發(fā)明實施方案的Fe-Cr-Mn基合金和 Fe-Cr-Mn-0. 4C基合金溫度的函數(shù)的變化圖示；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方案的具有高機械強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼制備方法的流程圖；圖3是詳細圖示在根據(jù)本發(fā)明實施方案的具有高機械強度和良好抗腐蝕性的C+N 奧氏體不銹鋼制備步驟中調節(jié)氮(N)含量的第4步的流程圖；以及圖4是本發(fā)明實施例和對比實施例之間抗點腐蝕性的對比圖示。*圖2和圖3的主要參考數(shù)字的描述*S100:投料母合金 S300:熔煉母合金 S420:注入氮氣
S200:維持真空 S400:調節(jié)氮含量
S500:攪拌熔融合金 S700:熱軋
S440:調節(jié)壓力 S600:形成鑄鍵 S800:水淬火
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖對某些示例性實施方案進行更詳細的描述。根據(jù)一個實施方案，具有高強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼由以下組成8至12wt. %的錳(Mn) ；15至20wt. %的鉻(Cr) ；2wt. %或更少的鎳(Ni) ；4wt. %或更少的鎢(W) ；2wt. %或更少的鉬(Mo) ；0. 6至1. Owt. %的C+N含量；平衡量的鐵(Fe)；以及不可避免的雜質。錳(Mn)與鉻(Cr)之比(Mn/Cr)為0. 5 至 1. 0。根據(jù)一個實施方案，因為本發(fā)明中錳(Mn)的含量低于國際專利申請?zhí)朠CT/ EP2005/008960中H. Berns等人公開的不銹鋼的錳的含量(即16至21wt. %的錳(Mn))，因此，獲得了改進的抗點腐蝕性。錳(Mn)和鉻(Cr)的總含量([Mn+Cr])為30wt. %或更少。氮(N)含量為0. 3wt. %或更多。鎢(W)和鉬(Mo)的總含量(0. 5W+Mo)為3wt. %或更低。如果0. 5ff+Mo含量超過 3wt. %，制造成本增加，殘留的δ鐵素體的量升高，且形成有害的第二相。以下將詳細說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的奧氏體不銹鋼的合金元素。盡管鎳(Ni)會有效穩(wěn)定奧氏體相，但是考慮到高的價格和對環(huán)境和人體健康的副作用，鎳(Ni)含量被限制在盡可能低。然而，考慮到向奧氏體不銹鋼中添加微量的鎳 (Ni)能夠改進熱和/冷成形性，并抑制凝固期間δ鐵素體從液相形成，鎳(Ni)的添加限制在2wt. %以內。鉻(Cr)是確保不銹鋼抗腐蝕性的必需合金元素，大部分奧氏體不銹鋼包含 15wt. %或更多的鉻(Cr)。然而，過量添加鉻(Cr)會造成凝固后形成殘留過剩的δ鐵素體，并促進熱處理期間各種第二相沉淀，這削弱了不銹鋼的抗腐蝕性和成形性。因此，在不銹鋼中，鉻(Cr)含量限制在15 20wt. %。錳(Mn)為奧氏體穩(wěn)定化元素，其能夠代替高價格的鎳(Ni)。此外，當向不銹鋼中添加時，錳(Mn)會提高氮(N)的溶解度，并因而提高材料的機械強度。然而，過量添加的錳 (Mn)通常與不銹鋼基體中的硫(S)或氧(0)相結合，形成非金屬夾雜物，諸如硫化錳(MnS) 或氧化錳(MnO)。非金屬夾雜物作為點腐蝕的起始位點，因而它們會削弱奧氏體不銹鋼的抗點腐蝕性。因此，錳(Mn)含量限制在8 12wt. %。與鉻(Cr)相似，鉬(Mo)也會改進奧氏體不銹鋼的抗腐蝕性。然而，過量添加的鉬 (Mo)也能夠增加凝固后殘留δ鐵素體的量，且與鉻(Cr)相似，會誘發(fā)形成有害的第二相。 此外，加入大量的Mo能夠增加制造成本。因此，鉬(Mo)含量被限制在2wt. %或更少。鎢(W)能夠有效取代鉬(Mo)，這是因為鎢(W)有穩(wěn)定鐵素體相并提高抗點腐蝕的能力，相當于鉬(Mo)含量的1/2當量。此外，鎢(W)會增加不銹鋼的高溫強度和抗蠕變性。同樣，鎢(W)在無氧化氣氛中會改善一般抗腐蝕性，促進金屬鈍化，并改善合金的抗點腐蝕性。然而，作為鐵素體穩(wěn)定化元素，不銹鋼中過量存在的鎢(W)能夠增加δ鐵素體的量，且也與鉬(Mo)相似會提高制造成本。因此，鎢(W)含量被限制在%或更少。此外， 為了獲得高的抗腐蝕性和經(jīng)濟的制造成本，0. 5ff+Mo含量被限制在3wt. %或更少。氮(N)與碳(C)和錳(Mn) —起作為奧氏體穩(wěn)定化元素添加，以取代存在上述問題的鎳(Ni)，并在不造成可察覺的延展性下降的情況下提高強度，以及促進包括抗點腐蝕性的抗腐蝕性。因而，0.3wt. %或更高含量的氮(N)已經(jīng)被用作此種作用。然而，過量的氮 (N)能夠造成延展性的降低和延展性向脆性的轉變。與氮(N)相似，添加碳(C)以穩(wěn)定奧氏體相，并通過固溶體硬化來改善不銹鋼的機械強度。然而，過量的C能夠降低韌性，在晶界形成碳化物，諸如M23C6或M6C,這使晶界敏化， 造成抗腐蝕性下降。因為這些原因，在根據(jù)本發(fā)明的實施方案的不銹鋼中碳(C)和氮(N)的總含量 (_])被限制在0. 6 1. Owt. %0同時，圖1圖示了氮氣分壓為Iatm下，不含碳(C)的Fe-Cr-Mn基三元合金(即 Fe-18Cr-10Mn、Fe_15Crl5Mn、和 Fe-13Cr-20Mn 合金)和含 0. 4wt. % 碳(C)的 Fe-Cr-Mn-0. 4C基三元合金中計算出的氮(N)溶解度的結果。參見圖1，通過添加碳(C)，液相金屬中氮(N)溶解度從0. 38wt. %降低至0. 3wt. %。然而，因為通過添加碳(C)而在凝固期間S鐵素體形成下降造成的氮(N)溶解度下降被明顯抑制，所以能夠降低合金氮(N) 的損失。該現(xiàn)象發(fā)生是由于通過添加碳(C)高溫下奧氏體相穩(wěn)定性增加且鐵素體相穩(wěn)定性下降造成的?；谶@種認知，當將碳(C)和氮(N)同時添加到不銹鋼基體中時，能夠獲得大氣壓(即氮氣分壓為Iatm下)下靶向氮(N)的溶解度。此夕卜，以下將解釋將碳(C)和氮(N)含量(C+N)限定在0. 6 1. Owt. %范圍內的原因。添加的氮(N)會增加奧氏體基體的自由電子密度，其轉而促進金屬鍵合性質并加強奧氏體基體中的短程有序分布(short-range ordering)。由于通過添加氮(N)誘導的此種特征原子鍵合，可以通過合金元素的偏析來限制有害第二相的產生，并因而改善延展性和抗腐蝕性。換句話說，通過添加氮(N)來改進鋼的一般性能的物理基礎能夠從自由電子密度的增加中找到。另一方面，與預定含量范圍的氮(N)不同，添加碳(C)對鋼的自由電子密度未產生明顯的影響。然而，如果向不銹鋼基體中組合添加碳(C)和氮(N)，由于兩元素之間的協(xié)同作用，與僅添加氮(N)的合金相比，不銹鋼將會呈現(xiàn)非常高的自由電子密度。自由電子密度隨碳(C)和氮(N)的含量([C+N])逐漸增加，在[C+N] % 0. 85wt. %時達到最大值，此后開始下降。因此，基于上述物理基礎，也為了防止由于過量添加碳(C)和氮(N) 造成不需要的二次沉淀相的產生，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案總C+N含量被限制在0. 6 1. Owt. %。此外，根據(jù)本發(fā)明的具有高強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼的制造方法包括如下步驟=Sioo 投料母合金，其中將母合金投入真空熔煉爐中，母合金的化學組成為 (所有的均以重量百分比計)純鐵、Fe-50% Mn,Fe-60% Cr、Fe_58. 8% Cr-6. 6% Ν、75· 1% Mn-17. 4% Fe-6. 8% C、鎢(W)和/或鉬(Mo) ；S200 維持真空，其中將投有母合金的真空熔煉爐維持在真空下；S300 熔煉母合金，其中加熱真空熔煉爐并熔煉母合金；S400 調節(jié)氮(N)含量，其中將氮氣注入真空熔煉爐中；S500 攪拌熔煉的合金，其中攪拌熔煉的母合金； S600 形成鑄錠，其中通過從真空熔煉爐中澆注熔煉的合金來形成鑄錠；S700 熱軋形成的鑄錠；以及S800 對熱軋的不銹鋼進行水淬火，以防止碳化物沉淀，該碳化物會不利地影響機械性能和抗腐蝕性。維持真空的步驟(S200)是將真空熔煉爐內的真空水平維持在10_3托或更低的步馬聚ο調節(jié)N含量的步驟(S400)包括兩步注入氮氣(S420)，其中將氮氣注入真空熔煉爐中；以及調節(jié)壓力(S440)，其中將真空熔煉爐中氮氣的分壓調節(jié)至latm。本發(fā)明的實施方案可應用于制造具有高強度和良好抗腐蝕性的奧氏體不銹鋼，各種形式的不銹鋼包括具有經(jīng)濟制造成本和原料成本的鑄造、鍛造和軋制不銹鋼。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的奧氏體不銹鋼具有850ΜΙ^或更高的抗拉強度和 45%或更高的均勻拉伸率(見表2)。而且，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的奧氏體不銹鋼的良好的抗腐蝕性通過測量電位掃描速度(dV/dt)在2mV/s處IM NaCl溶液中陽極極化行為來確定。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，含有碳(C)和氮(N)的奧氏體不銹鋼能夠通過除加壓處理(其在高氮鋼的傳統(tǒng)制造方法中是必需的)之外的大氣感應熔煉工藝來制造。因為可以制造具有經(jīng)濟制造成本的合金，所以開發(fā)合金的價格競爭力增加了。此外，通過控制間隙元素(C+N、C/N)的含量和置換元素(Mn+Cr、Mn/Cr、或0.5W+MO)的含量，成功獲得了高的抗拉強度(850MI^或更高)和確保成形性的良好均勻拉伸率(45%或更高)，并且改善了抗腐蝕性。此外，因為最小化了有害鎳(Ni)的含量，因此，根據(jù)本發(fā)明的奧氏體不銹鋼不僅可有效應用于要求高水平機械強度和抗腐蝕性的傳統(tǒng)結構的奧氏體不銹鋼和近海建筑物領域，脫鹽工廠，用于油氣安裝/采集的材料，和用于運輸設備的材料中；而且可有效應用于包含醫(yī)學生物質的各種功能組件、手表和附件的制造。以下將更詳細地解釋本發(fā)明的示例性實施方案和實例。然而，應該理解，所解釋的實施方案和實例僅用于解釋目的，因此，本發(fā)明的宗旨不受示例性實施方案的限制。實施例1至8 根據(jù)本發(fā)明制造奧氏體不銹鋼根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在制造奧氏體不銹鋼中，鉻鐵母合金(例如，F(xiàn)e-60% Cr 母合金)用作鉻來源，由于高的熔點，其幾乎不熔化；錳鐵母合金(例如，F(xiàn)e-50% Mn母合金)用作錳(Mn)來源，以防止產生錳(Mn)煙以及由于低蒸汽壓造成在熔煉金屬中偏析。參見圖2和3，在步驟5100中，將由狗-50^^1116-60%0、純鐵、用于控制氮(N) 含量的佝-58. 8% Cr-6. 6% N、用于控制碳(C)含量的 75. 1% Mn-17. 4% Fe-6. 8 % C、鎢 (W)和/或鉬(Mo)組成的母合金投入真空熔煉爐中。在步驟S200中，將真空熔煉爐脫氣， 直到真空水平變?yōu)?0_3托或以下，維持該真空水平。在步驟S300中，加熱真空熔煉爐，以便充分熔煉母合金和純鐵。在步驟S400中，通過在熔煉母合金和純鐵時將氮氣引入真空熔煉爐(在步驟S420中)和通過在熔煉期間將氮氣的內分壓調節(jié)至latm(在步驟S440中) 來調節(jié)氮(N)的含量。在步驟S500中，通過電磁感應攪拌作用攪拌熔煉的合金，以避免合金元素的偏析。在步驟S600中，當在攪拌步驟S500期間熔煉的母合金金屬和純鐵的溫度達1450°C時，通過從真空熔煉爐澆注熔煉合金來形成鑄錠。在步驟S700中，通過熱軋制造板、管、棒、絲等形式的鑄錠，并且在步驟S800中，進行水淬火處理以防止碳化物沉淀，該碳化物通常會降低機械性能和抗腐蝕性。對比實施例1至3 商業(yè)奧氏體不銹鋼使用商購的奧氏體不銹鋼(即AISI 304, AISI 316, AISI 316L)。對比實施例4和5根據(jù)專利申請?zhí)枺?7^ 2005/008960中由!^61118等人公開的組成制備奧氏體不銹鋼。實施例及對比實施例的奧氏體不銹鋼的組成列于表1。表1 (wt. % )
i=i ife.CrMnNiMoWNCC+N實施例ι18. 109. 472. 170. 380. 480. 86實施例217. 859. 721. 252. 050. 420. 490. 91實施例317. 989. 792. 010. 390. 480. 87實施例417. 719. 851. 212. 000. 360. 550. 91實施例518. 129. 630. 101. 162. 000. 380. 530. 91實施例617. 739. 971. 231. 151. 990. 390. 520. 91實施例717. 689. 843. 800. 410. 560. 97實施例817. 659. 731. 173. 770. 430. 540. 97對比實施例118. 002. 008. 000. 080. 08對比實施例217. 002. 0012. 002. 500. 080. 08對比實施例317. 002. 0012. 002. 500. 030. 03對比實施例418. 5417. 860. 450. 520. 540. 661. 20對比實施例517. 9717. 80. 360. 510. 580. 481. 06實驗1 抗拉性能的測量根據(jù)本發(fā)明實施方案制造的實施例和對比實施例的抗拉性能列于表2。表權利要求
1.一種具有高機械強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼，其由8至12wt. %的錳 (Mn) ；15 至 20wt. % 的鉻(Cr) ；2wt. % 或更少的鎳(Ni) ；0. 6 至 1. Owt. % 的總 C+N 含量； 4wt. %或更少的鎢(W) ；2wt. %或更少的鉬(Mo)；平衡量的鐵(Fe)；以及不可避免的雜質組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其由8至12wt.%的錳(Mn) ；15至 20wt. % 的鉻(Cr) ；2wt. %或更少的鎳(Ni) ；1 至 4wt. % 的鎢(W) ；0.6 至 l.Owt. % 的總 C+N 含量；平衡量的鐵(Fe)；以及不可避免的雜質組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其由8至12wt.%的錳(Mn) ；15至 20wt. %的鉻(Cr) ；2wt. %或更少的鎳(Ni) ；2wt. %或更少的鉬(Mo) ；0. 6至1. Owt. %的總 C+N含量；平衡量的鐵(Fe)；以及不可避免的雜質組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其由8至12wt.%的錳(Mn) ；15至 20wt. %的鉻(Cr) ；2wt. %或更少的鎳(Ni) ；1至4wt. %的鎢(W) ；2wt. %或更少的鉬(Mo)； 0. 6至1. Owt. %的總C+N含量；平衡量的鐵(Fe)；以及不可避免的雜質組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其中錳(Mn)與鉻(Cr)之比(Mn/Cr)為 0. 5 至 1. 0。
6.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其中錳(Mn)和鉻(Cr)的總含量 ([Mn+Cr])為 30wt. %或更少。
7.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其中氮(N)含量為0.3wt. %或更多。
8.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其中鎢(W)和鉬(Mo)的總含量 (0. 5W+Mo)為 3wt. %或更低。
9.根據(jù)權利要求1所述的C+N奧氏體不銹鋼，其具有包括850MI^或更高的抗拉強度和 45%或更高的均勻拉伸率的機械性能。
10.一種根據(jù)權利要求1所述的具有高機械強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼的制造方法，所述制造方法包括投料母合金，其中將母合金投入真空熔煉爐中；維持真空，其中將向其中投有所述母合金的所述真空熔煉爐維持在真空下；熔煉母合金，其中加熱所述真空熔煉爐并熔煉所述母合金；調節(jié)氮(N)含量，其中將氮氣注入所述真空熔煉爐中；攪拌熔煉的合金，其中攪拌熔煉的母合金；形成鑄錠，其中通過從所述真空熔煉爐中澆注攪拌的熔煉的合金來形成鑄錠；熱軋所述形成的鑄錠；以及對熱軋的不銹鋼進行水淬火，以防止碳化物沉淀，所述碳化物降低機械性能和抗腐蝕性。
11.根據(jù)權利要求10所述的制造方法，在所述維持真空的步驟中，將所述真空熔煉爐內的真空水平維持在10_3托或更低。
12.根據(jù)權利要求10所述的制造方法，其中調節(jié)氮(N)含量包括注入氮氣，其中將氮氣注入所述真空熔煉爐的內部；以及調節(jié)壓力，其中將所述真空熔煉爐內部的氮氣的分壓調節(jié)至latm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有高機械強度和良好抗腐蝕性的C+N奧氏體不銹鋼及其制造方法。該C+N奧氏體不銹鋼由以下組成8至12wt.％的錳(Mn)；15至20wt.％的鉻(Cr)；2wt.％或更少的鎳(Ni)；4wt.％或更少的鎢(W)；2wt.％或更少的鉬(Mo)；0.6至1.0wt.％的總C+N含量；平衡量的鐵(Fe)；以及不可避免的雜質。制造的該奧氏體不銹鋼具有良好的機械性能抗拉強度為850MPa或更高，均勻拉伸率為45％或更高；該機械性能是通過控制間隙元素(C+N、C/N)和置換元素(Mn+Cr、Mn/Cr、或0.5W+Mo)的含量而獲得的。此外，由于最小化了對人體造成過敏反應的鎳(Ni)的含量，合金也具有良好的抗腐蝕性和生物相容性。因此，C+N奧氏體不銹鋼可有效應用于包含醫(yī)學生物質的各種功能組件、手表和附件的制造，以及要求高水平機械強度和抗腐蝕性的傳統(tǒng)結構的奧氏體不銹鋼和近海建筑物領域，脫鹽工廠，用于油氣安裝/采集的材料和用于運輸設備的材料中。
文檔編號C22C38/44GK102428200SQ200980159318
公開日2012年4月25日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權日2009年7月13日
發(fā)明者吳昶錫, 李泰昊, 河憲映, 金成俊 申請人:韓國機械研究院