本發明屬于不銹鋼熱加工，涉及一種改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法。

背景技術：

1、

2、當前在奧氏體不銹鋼中加入廉價的n或mn是有效取代ni的方法。現階段大部分的低ni奧氏體不銹鋼中，mn含量超過了10％。雖然mn含量增加可以有效的減少ni的使用，但較高的mn會增加σ相的析出傾向并產生貧cr區，從而降低材料的力學性能和耐點蝕性能；此外，較高mn的添加會導致不銹鋼鈍化膜中形成疏松多孔的mno，從而減弱不銹鋼的耐點蝕性能。高n添加會惡化奧氏體不銹鋼的熱加工性能。n帶來的強化效果會增加其高溫變形抗力，使其熱變形困難；高n添加會加劇加工硬化過程，容易使材料熱變形過程產生應力集中而發生開裂；此外，n還會加劇硬質cr2n的析出傾向，也加劇了變形開裂傾向。

3、公開號cn201880066674.8公開了一種具有優異的熱加工性和抗氫脆性的低ni奧氏體不銹鋼，其n含量在0.15-0.30％，但耐點蝕當量值僅在18-22。公開號cn201710143972.x公開了一種改善超級奧氏體不銹鋼熱塑性的方法，其通過加入硼和稀土改善超級奧氏體不銹鋼的熱塑性，該方法需精準控制硼和稀土的加入量、加入方式和加入時機才能達到改善熱塑性的作用，且稀土的加入提高了生產成本。因此，尋找一種既可以減少奧氏體不銹鋼中ni的使用，又能保證不銹鋼的耐點蝕性能的方法是非常有必要的。

技術實現思路

1、為了解決背景技術中出現的問題，本發明提供了一種改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，通過控制應變速率及變形溫度來優化熱變形參數對高n低ni型奧氏體不銹鋼熱加工性能和耐點蝕性能的影響，以此來降低奧氏體不銹鋼的較高生產成本，并具有較好的耐點蝕性能。

2、本發明所采用的技術方案為：

3、通過成份的調整結合工藝過程，通過控制應變速率及變形溫度，改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能；

4、所述高n低ni奧氏體不銹鋼配方化學成分按照質量百分比計為：c：0.004～0.010％、si：0.10～0.12％、mn：2.10～2.20％、cr：22.00～23.00％、ni：1.20～1.30％、mo：2.60～2.70％、cu：0.10～0.15％、n：0.65％～0.70％、p：≤0.01％、s：≤0.01％，余量為fe和不可避免的雜質；

5、具體包括以下步驟：

6、(1)按照配方配制高n低ni型奧氏體不銹鋼原料，并采用真空熔煉爐煉制高n低ni奧氏體不銹鋼，得到高n低ni奧氏體不銹鋼鑄坯。

7、(2)對所述步驟(1)中得到的高n低ni奧氏體不銹鋼鑄坯進行預鍛造處理，預鍛造后水冷得到預鍛造板材。

8、(3)使用箱式電阻爐對所述步驟(2)中獲得的熱軋板材進行固溶熱處理，固溶熱處理后進行水冷，得到固溶熱處理板材。

9、(4)對所述步驟(3)中獲得的固溶熱處理板材進行加工，得到預熱壓縮樣品。

10、(5)對所述步驟(4)中預熱壓縮樣品進行組織均勻化處理，獲得在對應變形溫度下的樣品，之后立即進行熱壓縮加工，熱加工結束后立即水冷，獲得高n低ni型奧氏體不銹鋼熱加工成品。

11、優選的，本發明所述步驟(2)中，預鍛造處理的始鍛溫度控制在1100～1150℃，終鍛溫度≥960℃，鍛造比為2～4。

12、優選的，本發明所述步驟(3)中，固溶溫度1040-1060℃，固溶時間為40min。

13、優選的，本發明所述步驟(5)中，組織均勻化處理的條件為：將熱壓縮樣品以5℃/s的加熱速率加熱至1200℃，保溫300s，然后以10℃/s的冷卻速率冷卻至變形溫度，所述變形溫度為1050～1150℃，保溫60s。

14、優選的，本發明所述步驟(5)中，在1050～1150℃變形溫度、0.1～10s-1應變速率進行熱壓縮加工，以0.1～1s-1應變速率對應最佳熱加工范圍，可獲得良好動態再結晶軟化行為，以及良好的耐腐蝕性；在1050℃變形溫度下，以0.1s-1的應變速率進行熱壓縮加工，可獲得最優異的耐點蝕性能，對應點蝕電位eb＝1.08v。

15、本發明的有益效果：

16、(1)本發明通過元素的調整，結合加工工藝，使得制備得到的高氮低鎳型奧氏體不銹鋼具有較好的耐腐蝕性能，在此加工工藝條件下氮通過固溶強化、鈍化效應、抑制析出物的形成以及穩定奧氏體結構等方式，提高了鋼材的抗腐蝕能力；相比于傳統的高鎳不銹鋼，本發明所制備的高氮低鎳型奧氏體不銹鋼在耐腐蝕方面表現得更加優異。

17、(2)本發明中通過n來代替ni，原材料價格低廉，可以節省成本且操作簡單，本發明中通過調控應變速率和變形溫度，可獲得熱變形過程良好的再結晶軟化行為，能夠輕易的在工業上實現規模化生產。

18、(3)在1050～1150℃/0.1～10s-1條件下進行熱加工，在1050℃/0.1s-1條件下進行熱壓縮，有著較為優異的耐點蝕性能，其點蝕電位eb＝1.08v；試樣在該條件下進行熱壓縮，在石油、化工、船舶和新能源等結構材料領域有很大的發展前景。

技術特征：

1.一種改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，其特征在于，通過成份的調整結合工藝過程，通過控制應變速率及變形溫度，改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能；

2.根據權利要求1所述改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，預鍛造處理的始鍛溫度控制在1100～1150℃，終鍛溫度≥960℃，鍛造比為2～4。

3.根據權利要求1所述改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，其特征在于：所述步驟(3)中，固溶溫度1040-1060℃，固溶時間為40min。

4.根據權利要求1所述改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，其特征在于：所述步驟(5)中，組織均勻化處理的條件為：將熱壓縮樣品以5℃/s的加熱速率加熱至1200℃，保溫300s，然后以10℃/s的冷卻速率冷卻至變形溫度，所述變形溫度為1050～1150℃，保溫60s。

5.根據權利要求1所述改善高n低ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，其特征在于：所述步驟(5)中，在1050～1150℃變形溫度、0.1～1s-1應變速率進行熱壓縮加工。

技術總結
本發明涉及一種改善高N低Ni型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的方法，屬于不銹鋼熱加工技術。本發明包括：(1)配制奧氏體不銹鋼原料，煉制高N低Ni型奧氏體不銹鋼，得到鑄坯；(2)對鑄坯進行預鍛造處理，始鍛溫度為1100?1150℃，終鍛溫度≥960℃，水冷得到預鍛造板材；(3)對鍛造板材進行固溶熱處理，固溶溫度為1050℃，固溶時間為40min，之后進行水冷；(4)對固溶處理后的試樣進行熱壓縮加工，熱加工后水淬獲得成品；在1050～1150℃變形溫度，0.1～1s<supgt;?1</supgt;應變速率范圍熱加工性能最佳，可獲得均勻細小的再結晶晶粒和良好的耐腐蝕性能；在1050℃變形溫度，0.1s<supgt;?1</supgt;應變速率下熱壓縮后獲得最優耐點蝕性能，E<subgt;b</subgt;＝1.08V；本發明通過在奧氏體不銹鋼中加入更多N來代替Ni并提高耐腐蝕性能，通過優化熱加工參數來提高奧氏體不銹鋼可熱加工性能和成品的耐腐蝕性能。

技術研發人員：丁建平,楊銀輝,祁宇,吳詩裕
受保護的技術使用者：昆明理工大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28