一种刀剪用高碳高铬不锈钢及其制备方法与流程

文档序号:24971186发布日期:2021-05-07 22:42阅读:70来源:国知局
一种刀剪用高碳高铬不锈钢及其制备方法与流程
本发明属于不锈钢材料
技术领域
,特别涉及一种刀剪用高碳高铬不锈钢及其制备方法。
背景技术
:上世纪90年代以来,五金制造业在全中国范围内呈现出快速发展的趋势,其中刀剪行业发展尤为迅猛,日渐成为五金行业中重要的角色。2007年,中国五金产品年产值超过2500亿元人民币,同年的年出口额达到了200亿美元,其中刀剪产业以年15%的增速快速成长,使得我国刀剪种类及数量稳均居世界前列,成为全球重要的刀剪产品生产基地,但与德国、日本等技术发达国家相比,我国刀剪产品的品质还存在一定的差距。其中德国、日本、瑞士产品垄断了高端刀剪市场,中、低端刀剪则以韩国产品为主,日本的高、低端产品在亚洲地区拥有强劲的竞争力,中国刀剪类产品出口总体上处于中、低档水平。近年来,中国刀剪企业开始向高端市场转型,同时与高校展开科研合作并研发出高碳马氏体不绣钢等钢种。但是,国产刀剪在锋利度、耐磨性及使用寿命等方面与进口刀剪相比还存在一定差距。这其中的差距存在于刀剪用钢材制备工艺上,也是制约我国刀剪行业高质量发展的根本原因。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种刀剪用高碳高铬不锈钢及其制备方法,以解决目前的刀剪用不锈钢的锋利度及耐磨性差、使用寿命短的问题。为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种刀剪用高碳高铬不锈钢,由以下重量百分比的组分组成:c:1.8~2.0%,si:0.5~0.7%,mn:0.2~0.4%,cr:19~21%,mo:0.8~1.2%,v:2~4%,w:0.3~0.7%,n:0.15~0.25%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:≤0.01%,余量为fe和其它不可避免的杂质。优选地,所述不锈钢中c:1.9~2.0%,si:0.5~0.55%,mn:0.2~0.3%,cr:19~20%,mo:0.9~1.1%,v:3~4%,w:0.5~0.7%,n:0.15~0.25%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:≤0.01%。所述不锈钢的室温抗拉强度rm为810~890mpa,室温塑性延伸强度rp0.2为450~550mpa,室温断后延长率a为5~8%,室温冲击吸收能量kv2为7~10j。上述刀剪用高碳高铬不锈钢的制备方法,包括以下步骤:(1)取配方量的原料在真空条件下进行熔炼,在熔炼室含氮惰性气体下进行合金化,利用高压氩气雾化制备金属粉末;(2)将合金粉末除杂、过筛,取筛下物;(3)对经步骤(2)处理后的合金粉末进行热等静压处理,冷却得坯锭;(4)将步骤(3)所得坯锭加热、轧制,得板材;(5)将步骤(4)所得板材进行退火处理。优选地,步骤(1)中,所述真空条件的真空度为≤30pa;优选地,步骤(1)中,所述含氮惰性气体为氮气或者氮气与氩气的混合;优选地,步骤(1)中,所述熔炼的温度为1550~1650℃。优选地,步骤(1)中,所述合金粉末的氧含量为0.004~0.02%;优选地,步骤(1)中,所述合金粉末呈球状,粒度为0.006~0.35mm。优选地,步骤(3)中,所述热等静压的压力为100~120mpa,保温温度为1000~1150℃。优选地,步骤(3)中,所述热等静压的压力、温度保持时间为2~3h。优选地,步骤(3)中,所述冷却为:以2~6℃/min的速率从所述保温温度冷却到250℃后出炉空冷。优选地,步骤(4)中,所述轧制包括热轧和冷轧,所述热轧的温度高于950℃,所述热轧为将坯锭加热后以20~35%的变形量进行轧制。优选地,步骤(4)中,所述加热为:首先将坯锭加热至800~850℃,保温30~60min,然后再加热到1100~1200℃,保温30~120min;优选地,将坯锭加热至800~850℃的升温速率为7~8℃/min。优选地,步骤(5)中,所述退火为球化退火。优选地,所述球化退火为:先将板材加热至950~1050℃,保温3~4h,然后以3~6℃/min冷却至800~850℃,保温3~5h,随炉冷却。与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有如下优异效果:本发明针对熔炼、浇铸等传统方法制备刀剪用不锈钢存在组织粗大、缩孔、疏松、成分偏析、成本高、效率低等缺点,采用粉末冶金方法,利用热等静压技术,合理控制工艺参数,获得与粉末成分相同、致密度高(相对密度接近100%)、均匀性好、纯净度高、力学性能和工艺性能优良的粉末钢。粉末冶金钢材因其所具有的高硬度、优良的韧性及出色的耐磨性,使其成为高端厨刀及户外小刀的理想材料。而世界粉末冶金钢材主要生产厂家是奥地利百禄和美国熔炉斯伯公司等欧美企业,国内刀剪用粉末钢的生产尚处于空白,高端刀剪用粉末钢基本依赖进口,使得中国刀剪企业在国际竞争中处于不利地位。本发明的高碳高铬不锈钢材料广泛应用于厨房刀具、剪刀、模具、注塑机螺杆等领域,与目前绝大部分都是采用熔炼、浇铸等制作方法相比,将合金料经气体雾化成高纯金属粉末,再施以热等静压技术烧结,最终可以获得晶粒、碳化物细小且均匀分布的组织结构,消除了传统熔铸等方法所生产钢材存在的成分偏析、碳化物偏聚等问题,使得材料的纯净度更高、耐磨耐腐蚀性更强,同时还兼备优良的抛光性,适用于各种高精度高要求和任何场合。附图说明构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:图1是本发明实施例1中的刀剪用高碳高铬不锈钢的金相组织图(×5000倍);图2是本发明对比例1中的不锈钢的金相组织图(×5000倍)。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。一般的,制备金属粉末主要包含机械法和物理化学法两大类别。机械法是将原材料机械地粉碎,而化学成分基本上不发生变化;物理化学法是借助化学的或物理的作用,改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的。雾化法是工业生产中应用最广泛方法之一,本发明中的金属粉末主要是在真空下熔炼,在熔炼室含氮惰性气体下进行合金化,利用高压氩气雾化进行雾化制粉。本发明的刀剪用高碳高铬不锈钢,以重量百分比计,由下述组分组成:c:1.8~2.0%,si:0.5~0.7%,mn:0.2~0.4%,cr:19~21%,mo:0.8~1.2%,v:2~4%,w:0.3~0.7%,n:0.15~0.25%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:≤0.01%(例如c:1.93%,si:0.55%,mn:0.28%,cr:20%,mo:1.0%,v:3.8%,w:0.6%,n:0.15%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:≤0.01%,或者c:1.8%,si:0.7%,mn:0.4%,cr:19%,mo:0.8%,v:2%,w:0.7%,n:0.15%,s:≤0.004%,p:≤0.004%,o:≤0.01%,或者c:2.0%,si:0.6%,mn:0.2%,cr:19%,mo:0.8%,v:4%,w:0.3%,n:0.25%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:≤0.01%),剩余部分为fe和其它不可避免的杂质。本发明中各主要元素的作用详述如下。碳(c)-最重要的硬化成分,通过间隙固溶强化来提高钢材强度。同时,碳含量的提高还可以增加抗张强度和边缘保持力,提高耐磨性。钢中的c含量过高容易引起粗大碳化物的析出,降低材料的冲击韧性。根据cr和c的不同含量,可能形成γ、α、cr7c3、cr23c6等不同的相,将碳的含量控制在1.8~2.0%。硅(si)-可以显著提高材料的回火稳定性及强度。此外,si元素的加入可提高钢的抗氧化性和耐蚀性能。但当材料中的si含量过高时,会引起材料脆性的增加。因此si一般作为脱氧剂进入钢中并将其含量控制在0.5~0.7%。锰(mn)-主要用于钢的脱氧、脱硫,但是当钢中加入过多的锰元素,会使其晶粒粗化,降低不锈钢的耐腐蚀性。综上,mn含量控制在0.2~0.4%。铬(cr)-可以提高钢的硬度、耐磨性、抗张强度。特别的,当不锈钢中铬含量超过12%时,能使钢材具有良好的高温抗氧化性和耐腐蚀性,但大量添加铬会降低材料韧性。因此将其控制在19~21%。钼(mo)-可以提高强度、硬度及增强二次硬化效应,改善耐蚀性,并在高温下保持钢的强度。在不锈钢中,过多的提高mo含量,会促进δ铁素体的形成对不锈钢韧性产生不利的影响,优选mo含量为0.8~1.2%。钒(v)-有助于提高耐磨性、淬透性。还可以细化晶粒,提高韧性,并使刀片具有非常锋利的边缘。但是钢中v含量过高,会显著降低钢的抵抗裂纹的能力。此外,还易于形成大颗粒析出相,影响材料的镜面性。因此,优选v含量范围:2~4%。钨(w)-主要是增加钢的回火稳定性、红硬性、热强性以及耐磨性。过多的w含量会大大降低钢的抗蚀性。因此,应将钨含量控制在0.3~0.7%。氮(n)-通过固溶强化改善不锈钢强度,且并不显著损害钢的塑性和韧性。氮元素不易与铬元素结合形成氮化铬,在合金中留下了更多的游离铬,从而提高了材料耐蚀性。过多的添加氮元素会生成稳定的mxn型氮化物并产生聚集,降低材料的抛光性。因此,应将氮含量控制在0.15~0.25%范围。硫(s)-通常被视为有害元素,在材料中易形成非金属夹杂物,降低材料韧性;为降低s元素对材料的不利影响,应当尽量降低其含量,将其控制在0.01%以下。磷(p)-磷是一种有害元素,在钢锭热加工过程中,p会在晶界发生偏聚现象,増大钢的脆性。控制p的含量在0.01%以下,并且其含量越低,对材料韧性越有利。氧(o)-氧在钢中是有害元素,氧在钢中主要以feo、mno、sio2等夹杂形式存在,使钢的强度、塑性、点蚀性能降低,因此应将其含量控制在0.01%以下。本发明的刀剪用高碳高铬不锈钢由以下方法制得:(1)雾化制粉:在雾化设备真空室中加热高碳高铬不锈钢合金料,升温到1550~1650℃(例如1550℃、1600℃、1650℃)进行熔炼,为严格控制合金成分,减少非金属夹杂物,改善合金的纯净度,真空度应≤30pa,然后向熔炼室充入含氮惰性气体(例如氮气或者氮气与氩气的混合气),雾化室充入氩气,待熔炼室和雾化室气压一致后,开启高压雾化气体,将中间包流出的钢液雾化成金属粉末并储存在收集室,采用该技术制备的金属粉末的氧含量为0.004~0.020%,粉末主要呈球状,粉末粒度为0.006~0.35mm;(2)粉末净化、过筛:金属粉末制备完成后,将收集室里的金属粉末和残渣经真空振动筛分级过筛,分离粉末和大块的合金残渣,除去非金属夹杂,然后取出粉末进行装套、脱气、封焊;(3)热等静压制锭:将步骤(2)所得的粉末填充到金属包套中,将经过脱气处理的包套置于热等静压设备中,使用氩气作为加压介质向包套各个方向施加100~120mpa(例如100mpa、110mpa、120mpa)压力,同时施以1000~1150℃(例如1000℃、1050℃、1100℃、1150℃)高温,在最高温度、压力作用下保持2~3h(例如2h、2.5h、3h),然后以2~6℃/min的速率冷却到250℃,出炉空冷,最终获得高碳高铬不锈钢坯锭;(4)轧制:轧制前将高碳高铬不锈钢坯锭置于充有惰性气体保护的加热炉中,为防止加热速度过快致使坯锭开裂,以7~8℃/min升温速率将高碳高铬不锈钢坯锭加热至800~850℃(例如800℃、820℃、840℃、850℃),保温30~60min(例如30min、40min、50min、60min),继续加热到1100~1200℃(例如1100℃、1130℃、1160℃、1200℃),保温30~120min(例如30min、50min、70min、90min、110min、120min),出炉按照20~35%的变形量(例如20%、25%、30%、35%)在装有感应加热设备的连轧生产线上进行轧制,以此减少轧制过程中氧化及对表面、边部质量的有效控制;轧制包括热轧和冷轧,整个热轧过程始终保持轧制温度高于950℃(例如开轧温度为1100℃、终轧温度为950℃,或者开轧温度为1150℃、终轧温度为950℃,或者开轧温度为1200℃、终轧温度为950℃),热轧后进行冷轧,得板材;(5)对步骤(4)所得板材进行热处理,具体为真空球化退火处理:退火温度为950~1050℃(例如950℃、980℃、1000℃、1020℃、1050℃),保温3~4h(例如3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h),以3~6℃/min(例如3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min)冷却至800~850℃(800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃),保温3~5h(例如3h、4h、5h),随炉冷却。目前传统制备刀剪用不锈钢多采用熔炼、浇铸等方法,该传统制备方法所得的不锈钢材料存在组织粗大、缩孔、疏松、成分偏析、成本高、效率低等缺点,本发明的目的在于采用粉末冶金方法,利用热等静压技术,并且本发明中所用热处理为真空球化退火处理:真空热处理在可以实现普通热处理工艺的同时,可有效减少氧化、脱碳、渗碳等现象,从而可以获得表面光亮洁净的粉末钢材;球化退火的目的是使钢中的碳与金属元素以球状碳化物的形式析出,均匀分布在铁素体基体中,这样可以充分降低材料硬度、提高塑性,为最终热处理作组织准备,最终获得与粉末成分相同、致密度高(相对密度接近100%)、均匀性好、纯净度高、力学性能和工艺性能优良的粉末冶金钢材,填补国内高端刀剪用粉末钢空白,支撑国内产业升级,促进国内刀剪行业高质量发展。实施例1本实施例的刀剪用高碳高铬不锈钢,设计成分由以下重量百分比的组分组成:c:1.9%,si:0.5%,mn:0.25%,cr:20%,mo:1.0%,v:4%,w:0.6%,n:0.25%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:0.004%,余量为fe和其它不可避免的杂质。本实施例的刀剪用高碳高铬不锈钢的制备方法具体包括以下步骤:(1)按照设计钢成分将高碳铬、微碳铬、电解锰、钨铁、钼铁、钒铁、纯铁、sica粉等物料加入雾化设备真空室内加热至1550℃进行熔化,向熔炼室充入氮气,雾化室充入氩气,待熔炼室和雾化室气压保持一致后,开启高压氩气,钢液经浇口流下,在高压氩气气流中雾化,得金属粉末;(2)将金属粉末和残渣经200目真空振动筛分级过筛,分离粉末和大块的合金残渣,除去大块的非金属夹杂,然后取出粉末进行装套、脱气、封焊;(3)将金属粉末置于热等静压设备内进行压制,具体的,将粉末填充到金属包套中,将经过脱气处理的包套放置于热等静压设备中,使用氩气作为加压介质向包套各个方向施加110mpa的压力,施以1100℃的温度,保温2.5h;然后以2℃/min的速率冷却到250℃,出炉空冷,得高碳高铬不锈钢坯锭;(4)将热等静压所得的坯锭加热至850℃,保温30min,然后继续加热至1150℃,保温0.5h后进行按20%的变形量轧制,开轧温度为1100℃,终轧温度为950℃,得板材;(5)将所得板材进行球化退火处理,具体为首先将板材加热至950℃,保温4h,以3℃/min冷却至850℃,保温3h,然后随炉缓冷至室温得到粉末钢。其中,sica粉用作脱氧剂,加入钢液后产生强烈的放热效应。钙在钢液中变成钙蒸气,对钢液产生搅拌作用,有利于非金属夹杂上浮,并且钙相对较为活泼,与氧具有较强的亲和力,优先与氧反应除去钢液中的氧。硅钙合金脱氧后,产生颗粒较大且易于上浮的非金属夹杂,最后去除浮渣,得到较为纯净的钢液。硅虽然也有脱氧作用,但是钙先被消耗,然后是硅,最后硅会有部分剩余,进入钢液里,作为不锈钢的组成元素。本实施例制备的刀剪用高碳高铬不锈钢的金相组织(×5000倍)如图1所示,该金相组织中基体为铁素体,含有m7c3、m23c6、mc型三种碳化物,退火后硬度为hrc27~28,通过x射线衍射、背散射电子衍射等方法确定mc型碳化物中碳氮化钒含量为36%~41%。在相变过程中碳氮化钒为铁素体形核核心,碳氮化钒含量多少会对铁素体形核率产生重要影响,从而影响到细晶强化作用,进一步影响材料的强韧性,碳化物的平均尺寸0.5~0.8μm,最大碳化物尺寸1.5~2μm,碳化物平均个数为0.6~0.7个/μm2,碳化物细小且均匀分布。实施例2本实施例的刀剪用高碳高铬不锈钢,设计成分由以下重量百分比的组分组成:c:1.75%,si:0.67%,mn:0.42%,cr:19.8%,mo:0.82%,v:2.1%,w:0.69%,n:0.14%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:0.008%,余量为fe和其它不可避免的杂质。本实施例的刀剪用高碳高铬不锈钢的制备方法具体包括以下步骤:(1)按照钢的设计成分将高碳铬、微碳铬、电解锰、钨铁、钼铁、钒铁、纯铁、sica粉等物料加入雾化设备真空室内加热至1600℃进行熔化,向熔炼室充入氮气,雾化室充入氩气,待熔炼室和雾化室气压保持一致后,开启高压氩气,钢液经浇口流下,在高压氩气气流中雾化,得金属粉末;(2)将金属粉末和残渣经200目真空振动筛分级过筛,分离粉末和大块的合金残渣,除去大块的非金属夹杂,然后取出粉末进行装套、脱气、封焊;(3)将金属粉末置于热等静压设备内进行压制,具体的,将粉末填充到金属包套中,将经过脱气处理的包套放置到热等静压设备中,使用氩气作为加压介质向包套各个方向施加100mpa的压力,施以1000℃的温度,保温3h;然后以4℃/min的速率冷却到250℃,出炉空冷,得高碳高铬不锈钢坯锭;(4)将热等静压所得的坯锭加热至820℃,保温30min,然后继续加热至1100℃,保温1h后进行按25%的变形量轧制,开轧温度为1000℃,终轧温度为950℃,得板材;(5)将所得板材球化退火处理,具体为先将板材加热至1000℃,保温3.2h,以4℃/min冷却至800℃,保温4h,然后随炉缓冷至室温得到粉末钢。实施例3本实施例的刀剪用高碳高铬不锈钢,设计成分由以下重量百分比的组分组成:c:1.91%,si:0.58%,mn:0.22%,cr:18.8%,mo:0.81%,v:3.98%,w:0.58%,n:0.21%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:0.006%,余量为fe和其它不可避免的杂质。本实施例的刀剪用高碳高铬不锈钢的制备方法具体包括以下步骤:(1)按照钢的设计成分将高碳铬、微碳铬、电解锰、钨铁、钼铁、钒铁、纯铁、sica粉等物料加入雾化设备真空室内加热至1650℃进行熔化向熔炼室充入氮气,雾化室充入氩气,待熔炼室和雾化室气压保持一致后,开启高压氩气,,钢液经浇口流下,在高压氩气气流中雾化,得金属粉末;(2)将金属粉末和残渣经200目真空振动筛分级过筛,分离粉末和大块的合金残渣,除去大块的非金属夹杂,然后取出粉末进行装套、脱气、封焊;(3)将金属粉末置于热等静压设备内进行压制,具体的,将粉末填充到金属包套中,将经过脱气处理的包套放置到热等静压设备中,使用氩气作为加压介质向包套各个方向施加120mpa的压力,施以1150℃的温度,保温2h;然后以6℃/min的速率冷却到250℃,出炉空冷,得高碳高铬不锈钢坯锭;(4)将热等静压所得的坯锭加热至840℃,保温30min,然后继续加热至1100℃,保温0.5h后进行按35%的变形量轧制,开轧温度为1000℃,终轧温度为950℃,得板材;(5)将所得板材球化退火处理,具体为先将板材加热至1050℃,保温3h,以6℃/min冷却至850℃,保温5h,然后随炉缓冷至室温得到粉末钢。对比例1本对比例的不锈钢,设计成分由以下重量百分比的组分组成:c:1.9%,si:0.5%,mn:0.25%,cr:20%,mo:1.0%,v:3.94%,w:0.6%,n:0.15%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:0.004%,,余量为fe和其它不可避免的杂质。本对比例的不锈钢的制备方法与实施例1的区别在于:采用熔炼、浇铸、锻造工艺得到铸锭,轧制及后续的热处理过程与实施例1中的相同,不再赘述。其中,熔炼、浇铸、锻造的工艺具体如下:(1)熔炼:将高碳铬、微碳铬、电解锰、钨铁、钼铁、钒铁、纯铁、sica粉等物料加入感应电炉,升温至1550~1650℃熔炼成钢液,除去钢液表面浮渣;(2)精炼:将熔炼钢液加至精炼炉进行精炼,并向炉中加入石灰和萤石等渣料,利用钢包上部电极对渣料进行加热,并在钢包底部向钢包内通入氩气,渣料全部熔化后再进行15~20分钟精炼,去除钢液中气体、非金属夹杂。钢液温度在1550℃~1600℃范围内进行浇铸;(3)铸锭:采用钢锭模铸成钢锭,钢锭冷却至200℃~300℃脱模,得坯锭;(4)锻造:将熔铸的坯锭进行锻造,锻造后的坯锭尺寸适合热轧;坯锭锻造预热温度为1100℃~1200℃,锻造完成后将坯锭置于保温箱缓冷,冷至200℃~300℃空冷。本对比例的刀剪用高碳高铬不锈钢金相组织图如图2所示,该组织主要由铁素体基体、mc、m7c3、m23c6等组成,其中最大碳化物尺寸为7.7μm,碳化物平均尺寸为1.4μm,碳化物粗大,且存在碳化物偏聚、缩孔等现象。对比例2本对比例的不锈钢化学成分中未添加氮元素,热等静压制锭、轧制及后续的热处理过程与实施例1中的相同,不再赘述。本对比例的设计成分由以下重量百分比的组分组成:c:1.9%,si:0.5%,mn:0.25%,cr:20%,mo:1.0%,v:4%,w:0.6%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:0.004%,余量为fe和其它不可避免的杂质。本对比例的刀剪用高碳高铬不锈钢的制备方法具体包括以下步骤:按照设计钢成分将高碳铬、微碳铬、电解锰、钨铁、钼铁、钒铁、纯铁、sica粉等物料加入雾化设备真空室内加热至1550℃进行熔化,向熔炼室充入氩气,然后打开氩气系统,充入雾化室,待熔炼室和雾化室气压保持一致后,开启高压氩气,钢液经浇口流下,在高压氩气气流中雾化,得金属粉末。对比例3对比例3与实施例1的区别在于:氮元素含量不同,热等静压制锭、轧制及后续的热处理过程与实施例1中的相同,不再赘述。本对比例的设计成分由以下重量百分比的组分组成:c:1.9%,si:0.5%,mn:0.25%,cr:20%,mo:1.0%,v:4%,w:0.6%,n:0.31%,s:≤0.01%,p:≤0.01%,o:0.004%,余量为fe和其它不可避免的杂质。本对比例的刀剪用高碳高铬不锈钢的制备方法具体包括以下步骤:按照设计钢成分将高碳铬、微碳铬、电解锰、钨铁、钼铁、钒铁、纯铁、sica粉等物料加入雾化设备真空室内加热至1550℃进行熔化,向熔炼室充入氮气或者氮气与氩气的混合气,然后打开氩气系统,充入雾化室,待熔炼室和雾化室气压保持一致后,开启高压氩气,钢液经浇口流下,在高压氩气气流中雾化,得金属粉末。实验例采用gb/t11170-2008《不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法》、gb/t20123-2006《钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法》、gb/t20124-2006《钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法》中的标准方法,本发明实施例1-3、对比例1-3制备得到的坯锭进行成分检测,检测结果如表1所示。表1本发明实施例1和对比例1制备的坯锭的化学组成(%)材料crmnmosivwcnos、p实施例119.80.280.980.523.90.581.930.230.005≤0.01实施例2190.40.80.720.71.80.150.0076≤0.01实施例3190.20.80.640.32.00.20.0055≤0.01对比例1190.41.20.72.70.351.70.230.01≤0.01对比例219.80.280.980.523.90.581.9300.005≤0.01对比例319.80.280.980.523.90.581.930.30.005≤0.01注:(1)表中最右侧列表示s、p的含量分别在该范围之内;(2)表中未列出的部分为fe和其它不可避免的杂质。对比表1中的数据可知,采用热等静压制备的坯锭相较于传统工艺,所得坯锭的成分更接近于设计成分,传统的熔炼、浇铸工艺所得坯锭存在一定程度的成分偏析。采用gb/t228.1-2010《金属材料拉伸试验》中的标准方法,对本发明实施例1、对比例1-3制备的粉末钢进行室温拉伸性能检测,检测结果如表2所示。表2本发明实施例1和对比例1-3制备的钢材室温拉伸性能测试结果采用gb/t229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》中的标准方法,对本发明实施例1、对比例1-3制备的粉末钢进行室温冲击韧性检测,检测结果如表3所示。表3本发明实施例1和对比例1-3制备的钢材室温冲击性能测试结果采用gb/t17899-1999《不锈钢点蚀电位测量方法》中的标准方法,对本发明实施例1、对比例1-3制备的粉末钢进行室温点蚀性能检测,检测结果如表4所示。表4本发明实施例1和对比例1-3制备的钢材室温点蚀性能测试结果材料室温点蚀电位(vμssce)实施例1-0.06对比例1-0.23对比例2-0.3对比例3-0.04对比实施例1中的刀剪用高碳高铬不锈钢及对比例中的不锈钢的各方面性能可知,本发明的采用热等静压粉末冶金工艺制得的不锈钢抗拉强度高、塑性好,并且耐腐蚀性能优异,是刀剪用不锈钢的理想选择。以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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