專利名稱:一種鐵-錳-鋁-鉻不銹鋼的制作方法
本發(fā)明屬于鐵基合金，適用于抗腐蝕、抗氧化，尤其適用于抗海水腐蝕的結構材料。
抗腐蝕或抗氧化金屬材料，通常采用鎳鉻不銹鋼，但這類材料過于昂貴;1958年，美國J.L Ham和R.E.Cairns發(fā)明了一種高強度鐵-錳-鋁耐熱鋼，其成分(按重量百分數(shù)計)0.76%C，10.2%Al，34.4%Mn;我國出版的《金屬學報》VOL20№11984年中報導有鐵-錳-鋁-鉻奧氏體熱強鋼37 Mn 31 Al 3 Cr 2 MoVNbB和鐵-錳-鉻奧氏體低溫鋼。以上鐵-錳-鋁合金雖然價格比鎳鉻不銹鋼便宜，但僅使用于高溫或低溫的特殊場合，并且其耐腐蝕性遠低于鎳鉻不銹鋼。日本專利昭56-18070的鐵-鋁合金，雖有抗海水腐蝕能力，但性脆，只能用離心鑄造方法制成管材，不能采用鍛造或其他壓力加工。
本發(fā)明的目的是要制造一種鐵基合金，即價格低廉，加工方便，在常溫或高溫條件下均具有較強抗腐蝕、抗氧化能力的高強度結構鋼。
本發(fā)明提供的合金含有＜0.4%或0.75%～1%C，22～30%Mn，4～10%Al，＜0.5%或1～1.5%Si，3～5%Cr，0.02%Re，≤0.030%S，≤0.035%P。優(yōu)先選擇1%C，25%Mn，5%Al，4%Cr，0.4%或1.0%Si。
本發(fā)明合金Mn 25 Al 5 Cr 4 SiRe與常用鎳鉻奧氏體不銹鋼1Cr 18 Ni 9 Ti(18-8)相比，具有以下優(yōu)點1.具有較強的耐腐蝕性，尤其在海水中抗腐蝕和抗空泡腐蝕的性能具有明顯的優(yōu)越性。圖1表示在3.4%NaCl水溶液中空泡腐蝕后的表面形貌，其圖1a為Mn 25 Al 5 Cr 4 SiRe，圖1b為1Cr18Ni9Ti。在本發(fā)明之前，從未有人提供或報導過Fe-Mn-Al-Cr合金的極化曲線和空泡腐蝕試驗數(shù)據(jù)。
2.強度高，耐磨損性好。屈服極限(σs)為70公斤/毫米2，比1Cr18Ni9Ti高121%;強度極限(σb)為100公斤/毫米2，比1Cr18Ni9Ti高53%，硬度為HRB99。
3.原材料可采用普遍廢鋼，常用的普通中、低碳錳鐵，工業(yè)純鋁和中、高碳鉻鐵。來源充足，價格低廉，成本僅為18-8鎳鉻不銹鋼的三分之一。
4.比重較輕，為7.36克/立方厘米，而1Cr18Ni9Ti為7.79克/立方厘米。
5.本合金韌性好，延伸率(δ5)為50.2%，沖擊韌性(ak)為21公斤-米/平方厘米?？山?jīng)受鍛造或軋制等壓力加工。
實施例本發(fā)明以廢鋼、普通錳鐵(中、低碳錳鐵)、工業(yè)純鋁和中、高碳鉻鐵為原材料。合金成分為1%C，25%Mn，5%Al，4%Cr，0.4%或1%Si，0.02%Re，其余為鐵和雜質元素。按此配方在感應爐或電弧爐中熔煉成鑄錠。在熔煉前對原材料鋁塊應去除表面氧化膜，加鋁塊前，鋼液應充分脫氧、排渣。當材料要求高時，可進行電渣重熔。固溶溫度為1050℃，保溫二小時后空冷或水淬。本發(fā)明合金可根據(jù)需要進行鑄造，或軋制成材，或在1100℃-850℃溫度范圍內(nèi)鍛造成坯，然后進行機械加工成另件。
權利要求
1.鐵-錳-鋁-鉻不銹鋼，其特征是含有(按重量)＜0.4%或0.75～1%C，22～30%Mn，4～10%AL，＜0.5%或1～1.5%Si，3～5%Cr，0.02%Re，≤0.03%S，≤0.035%P。
2.根據(jù)權利要求
1所述的不銹鋼，其特征是含有(按重量)1%C，24～26%Mn，4～5%Al，4%Cr，0.4%或1.0%Si。
3.根據(jù)權利要求
1或2的不銹鋼，其特征在于熔煉前應對鋁塊去除表面氧化膜，加鋁塊前鋼液需充分脫氧，排渣。
4.根據(jù)權利要求
1或2的不銹鋼，其特征在于進行電渣重熔。
5.根據(jù)權利要求
1或2的不銹鋼，其特征在于固溶溫度為1050℃保溫二小時，后空冷或水淬。
6.根據(jù)權利要求
1或2的不銹鋼，其特征在于鍛造溫度范圍為1100℃-850℃。
專利摘要
本發(fā)明的不銹鋼，具有較強的抗腐蝕、抗氧化能力和高的強度。在海水中抗腐蝕和抗空泡腐蝕的性能優(yōu)于常用的不銹鋼，而成本只有普通鎳鉻不銹鋼的三分之一。這種不銹鋼含22～30％(重量)Mn，4～10％Al，3～5％Cr，＜0.5％或1～1.5％Si，＜0.4％或0.75～1.0％C。優(yōu)先選擇的成分是1％C，25％Mn，5％Al，4％Cr，0.4％或1％Si。
文檔編號C22C38/38GK85105573SQ85105573
公開日1986年7月2日 申請日期1985年7月18日
發(fā)明者陳才金, 張思彬, 袁廷中 申請人:浙江大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan