一种高韧性不锈钢及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不锈钢，具体涉及一种高韧性不锈钢及其制备方法，属于不锈钢制备技术领域。
【背景技术】
[0002]不锈钢(StainlessSteel)是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学介质腐蚀(酸、碱、盐等化学浸蚀)的钢种成为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。
[0003]不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的ω C(含碳量)甚至低于0.03%。不锈钢中的主要合金元素是CK铬)，只有当Cr含量达到一定值时，钢材有耐蚀性。因此，不锈钢一般Cr (铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有附、11、]\111川、他、]\10、3丨、(:11等元素。
[0004]由于不锈钢结构的造型美观、耐腐蚀性好、易于维护和全生命周期成本低等优点，使其在建筑结构中具有广阔的适用性。从20世纪初，不锈钢就已经开始在建筑结构中采用，初期主要应用在装饰工程中，并开始应用于建筑物的围护结构和屋盖结构。近20年来，随着欧洲和美国等相关设计规范的修订，不锈钢结构的应用逐渐增多。在一些标志性建筑中，由于不锈钢在满足结构要求的前提下，还能满足建筑美学、抗腐蚀性能和耐久性等要求，受到了建筑结构行业的青睐。
[0005]高韧性不锈钢是指具有高断裂韧性、高冲击韧性的不锈钢，适用于多种领域。CN201310532556.0涉及一种高韧性不锈钢咖啡壶材料及其制备方法，该材料的化学成分包括以下重量百分比的元素:(::0.006~0.01%、10.001~0.005%、51:0.01~0.05%、]\111:0.1~
0.5%、Cr:12~16%、N1:0.5~1.5%、Mo:0.1~0.5%、V:0.05~0.25%、Re:0.02~0.08%、Nb:0.02~
0.08%、T1:0.08?0.12%、余量为铁和杂质，通过严格控制每种元素的含量，使材料具有较高的冲击韧性和断裂韧性，生产成本低，且还具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，综合性能优异;CN200710062013.1公开一种生产低温高韧性钢及其钢板的方法，生产钢的方法包括以下次序的步骤:(一)装入转炉的原料全部为经铁水预处理的铁水；(二)顶底复吹转炉冶炼；(三)精炼I VOD(VD)工序；II LF炉工序出站钢水成分(重量)为C: <0.06%，S1:0.0I%?0.40%，Mn:0.20%?0.90%，P: < 0.004%，S: < 0.002%，N1:8.50%?1.00%，Mo: < 0.5%V: <0.5%，其余为铁和不可避免的杂质；(四)连铸板坯或模铸并将铸锭进行开坯；(五)把板坯乳制、热处理制成06Ni9钢钢板，生产出的低温高韧性钢的方法生产的06Ni9钢，乳制与热处理后，在-196°C低温度条件下的冲击韧性，横向_196°C Akv平均值达220-280 J。虽然两项专利提高了不锈钢的韧性，可是其性能还不能满足一些特殊领域的需求，因此，开发一种具有高韧性的不锈钢，前景看好。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术存在的问题，提供一种高韧性不锈钢，该不锈钢性能优越，具有优越的断裂韧性、高冲击韧性，能应用在许多领域中，且其制备方法简单易行，成本较低，适于工业的大规模生产。
[0007]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:
一种高韧性不锈钢，各组分的重量份为:
Fe3O4 60?65份、MnOl?3份、MoO3 2?5份、S12 5?8份、Al2O3 I?3份、N1 I?3份、T12 1-3
份；
Fe3O4 60?63份、MnOl?2份、MoO3 2?3.5份、S12 7?8份、Al2O3 2?3份、N1 2?3份、T12 2?
3份；
Fe3O4 63?65份、MnO 2?3份、MoO3 3.5?5份、S12 5?7份、Al2O3 2?3份、N1 2?3份、T12 2?3份；
卩6304 63.5~64.5份、]?110 2?3份、MoO3 3.5?5份、S12 5?7份、Al2O3 I?2份、N1l?2份、T12 I?2份;
卩6304 63.5份、]?110 2份、MoO3 3.5份、S12 5份、Al2O3 I份、N1l份、T12 I份;
卩6304 64.5份、]?110 3份、MoO3 5份、S12 7份、Al2O3 2份、N1 2份、T12 2份。
[0008]本发明的另外一个目的是提供一种高韧性不锈钢的制备方法，包括以下步骤: 将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至2?5nm;将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为45?50MPa，烧结温度为950?1000°C，升温速度为50?55°C/min，烧结保温时间为30?35 min，烧结真空度为I?1.5 Pa；烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
[0009]本发明相对于现有技术的有益效果是:
本发明提供的一种高韧性不锈钢，通过严格控制每种元素的含量，使产品具有优越的断裂韧性、冲击韧性，且综合性能佳，能应用在许多领域中，包括一些特殊领域。同时，其制备方法简单易行，成本较低，适于工业的大规模生产。
【具体实施方式】
[0010]下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
[0011]实施例1
一种高韧性不锈钢，各组分的重量份为:
卩6304 64.5份、]?110 3份、MoO3 5份、S12 7份、Al2O3 2份、N1 2份、T12 2份。
[0012]其制备方法，包括以下步骤:
将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至2nm;将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为45MPa，烧结温度为950 V，升温速度50°C/min，烧结保温时间为30 min，烧结真空度为I Pa;烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
[0013]实施例2
一种高韧性不锈钢，各组分的重量份为:
卩6304 63.5份、]?110 2份、MoO3 3.5份、S12 5份、Al2O3 I份、N1l份、T12 I份。
[0014]其制备方法，包括以下步骤:将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至5nm ；将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为50MPa，烧结温度为10000C，升温速度为55°C/min，烧结保温时间为35 min，烧结真空度为1.5 Pa；烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
[0015]实施例3
一种高韧性不锈钢，各组分的重量份为:
Fe304 63份、MnO 2份、MoO3 3.5份、S12 5份、Al2O3 2份、N1 2份、T12 2份。
[0016]其制备方法，包括以下步骤:
将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至3.5nm;将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为48MPa，烧结温度为970°C，升温速度为53°C/min，烧结保温时间为32.5 min，烧结真空度为12.5 Pa;烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
[0017]实施例4
一种高韧性不锈钢，各组分的重量份为:
Fe3O4 60份、MnOl份、MoO3 2份、S12 7份、Al2O3 2份、N1 2份、T12 2份。
[0018]其制备方法，包括以下步骤:
将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至2.5nm;将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为47MPa，烧结温度为960 V，升温速度为51 °C/min，烧结保温时间为31 1!^11，烧结真空度为1.1 Pa;烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
[0019]实施例5
一种高韧性不锈钢，各组分的重量份为:
Fe3O4 65份、MnO 3份、MoO3 5份、S12 8份、Al2O3 3份、N1 3份、T12 3份。
[0020]其制备方法，包括以下步骤:
将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至4 nm;将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为49MPa，烧结温度为980°C，升温速度为53.5°C/min，烧结保温时间为33.8 11^11，烧结真空度为1.4 Pa;烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
【主权项】
1.一种高韧性不锈钢，其特征在于:各组分的重量份为: Fe3O4 60?65份、MnOl?3份、MoO3 2?5份、S12 5?8份、Al2O3 I?3份、N1 I?3份、T12 1-3份。2.一种高韧性不锈钢，其特征在于:各组分的重量份为: Fe3O4 60?63份、MnOl?2份、MoO3 2?3.5份、S12 7?8份、Al2O3 2?3份、N1 2?3份、T12 2-3份。3.一种高韧性不锈钢，其特征在于:各组分的重量份为: Fe3O4 63?65份、MnO 2?3份、MoO3 3.5?5份、S12 5?7份、Al2O3 2?3份、N1 2?3份、T12 2?3份。4.一种高韧性不锈钢，其特征在于:各组分的重量份为: 卩6304 63.5~64.5份、]?110 2?3份、MoO3 3.5?5份、S12 5?7份、Al2O3 I?2份、N1l?2份、T12 I?2份。5.一种高韧性不锈钢，其特征在于:各组分的重量份为: 卩6304 63.5份、]?110 2份、MoO3 3.5份、S12 5份、Al2O3 I份、N1l份、T12 I份。6.一种高韧性不锈钢，其特征在于:各组分的重量份为: 卩6304 64.5份、]?110 3份、MoO3 5份、S12 7份、Al2O3 2份、N1 2份、T12 2份。7.根据权利要求1?6所述的6.—种高韧性不锈钢，其特征在于:其制备方法，包括以下步骤: 将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至2?5nm;将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为:烧结压力为45?50MPa，烧结温度为950?1000°C，升温速度为50?55°C/min，烧结保温时间为30?35 min，烧结真空度为I?1.5 Pa；烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢。
【专利摘要】本发明涉及一种高韧性不锈钢及其制备方法，属于不锈钢制备技术领域，其中各组分的重量份为Fe3O4？60~65份、MnO1~3份、MoO3？2~5份、SiO2？5~8份、Al2O3？1~3份、NiO？1~3份、TiO2？1~3份，其制备方法为将所述原料置于球磨机中进行研磨，直至球磨粉末晶粒细化至2~5nm；将研磨得到的粉末进行烧结，烧结的条件为：烧结压力为45~50MPa，烧结温度为950~1000℃，升温速度为50~55℃/min,烧结保温时间为30~35？min，烧结真空度为1~1.5？Pa；烧结后倒模，冷冻，即得高韧性不锈钢；该不锈钢性能优越，具有优越的断裂韧性、高冲击韧性，能应用在许多领域中，且其制备方法简单易行，成本较低，适于工业的大规模生产。
【IPC分类】C22C33/02, C22C38/18
【公开号】CN105568159
【申请号】CN201510972061
【发明人】唐艺峰
【申请人】唐艺峰
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月22日