[发明专利]一种节镍奥氏体不锈钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种奥氏体不锈钢的配方及其制造方法。

背景技术

随着经济和人们生活水平的不断提高，对不锈钢的需求日渐增大。不锈 钢需求的快速增长又刺激了不锈钢价格的波动，同时不锈钢的价格又直接受 到镍价波动的剧烈影响。为了降低不锈钢的生产成本，同时为了缓解对镍的 依赖，开发节镍低成本的新型产品已成为必然。

对含镍较高的304系奥氏体不锈钢来说，镍是稀缺资源，且因其自身特 性或作为合金元素添加的作用，镍必须要稳定、价格合理地供应，最好的解 决手段之一就是省镍化。对成为省镍化对象的钢种，不用满足304钢种所有 的特性，根据用途可进行适当地代替，从而实现省镍化目标。这样，不但可 降低产品价格，还可为节约宝贵镍资源作出贡献。我国是不锈钢制品的主要 生产国，据该行业协会统计我国生产的不锈钢制品占世界总产量的67％，而 304系列不锈钢冷板是该行业的主要用料品种。可见，针对制品等行业，开 发节镍低成本的304系列不锈钢具有很大的市场发展空间。304J1不锈钢产 品是节镍304系不锈钢的代表钢种，由于其价格较低且性能优良深受用户欢 迎，在一些行业逐渐得到承认和应用，如制品行业，销售量不断扩大，利润 十分可观。

以铜代镍是低镍奥氏体不锈钢的发展方向之一。在奥氏体不锈钢中添加 铜元素不但可以代替部分镍，以减少材料的成本；还可以适当提高塑性，使 材料保持或超过原有钢种的冷加工成型性能。但铜的加入量不易过多，否则 会明显降低材料的热加工性能，从而降低了成材率，反而使产品成本增加。 因此，在合理选择铜的加入量的同时，还要考虑如何提高材料的热加工性能。 而添加对热塑性有益的微量元素是有效手段之一，如Ce和B等元素，这些微 量元素的添加既不会损害材料的其他性能，还可以有效地提高材料的热加工 性能，且成本低廉。此外，添加适量的锰等奥氏体形成元素也可以起到节约 镍的作用，但锰不易添加过多，否则会降低材料的塑性和耐蚀性能。

表1列出了现有技术中的一些主要的含铜节镍奥氏体不锈钢的化学成分。 其中，如日本专利公开号JP3224210是开发的一种含铜抗菌奥氏体不锈钢，可 以看出其化学成分范围很宽，几乎包括了所有普通奥氏体不锈钢的成分，但 其要求必须含有一定量的Al，还要求满足Ni当量≥20，这是与普通奥氏体不 锈钢的区别之一。此外，该类抗菌不锈钢种需要增加特殊的热处理生产工艺， 使具有抗菌性能的富铜相粒子从基体中析出，以使材料具有抗菌性能。可见 这类钢种的制造工艺也与普通不锈钢不同。日本专利公开号JP2003119277也 是一种奥氏体抗菌不锈钢，其Ni含量较高7～16％，表1中其他的钢种均含有 较高的Mn。Mn含量较高时会影响材料的使用性能，如力学和耐腐蚀性能，且 这些钢种中的Ni含量较低，会损失材料的冷加工性能。

表1.以往含铜低镍体不锈钢的化学成分(wt％)