[发明专利]一种高硅含氮奥氏体不锈钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高硅含氮奥氏体不锈钢，其特征在于：其化学成份质量百分比为：铬Cr：15-20％，镍Ni：15-20％，锰Mn：2-5％，硅Si：4.5-6.0％，钼Mo：1-3％，铜Cu：0.5-1.5％，氮N：0.1-0.3％，铝Al≤1.0％，稀土元素RE：0.05-0.5％，碳C≤0.03％，硫S≤0.010％，磷P≤0.02％，：余量为铁Fe。

2.如权利要求1所述的一种高硅含氮奥氏体不锈钢，其特征在于：其化学成份质量百分比为：铬Cr：16-18％，镍Ni：16-18％，锰Mn：3-4％，硅Si：4.5-5.5％，钼Mo：2-3％，铜Cu：0.8-1.2％，氮N：0.15-0.25％，铝Al≤0.5％，稀土元素RE：0.1-0.2％，碳C≤0.03％，硫S≤0.010％，磷P≤0.02％，余量为铁Fe。

3.如权利要求1或2所述的一种高硅含氮奥氏体不锈钢，其特征在于：所述稀土元素RE中包含镧，镧含量占稀土元素RE总量的质量百分比≥90％。

4.一种高硅含氮奥氏体不锈钢的制备方法，其包括如下步骤：

冶炼铸锭：将按照权利要求1或2的配比准备好的原料加入冶炼炉中进行冶炼，炉中采用氮气作为保护气氛，合金中的氮元素通过粒状Si₃N₄高氮合金方式加入；其中，当使用真空感应炉熔炼时，精炼完成后加入氮气作为保护气氛，控制压力为0.02MPa-0.05MPa；采用其它氮气保护气氛熔炼设备冶炼时，氮气压力控制在0.02MPa-0.1MPa；冶炼完成后铸锭；

钢锭热加工：将钢锭在1050℃-1200℃均匀化处理4-10小时，充分消除铸锭中的高硅析出相，使钢锭中高硅夹杂物充分固溶；开坯，采用多火锻造成棒材和初轧坯料，终锻温度不低于950℃；以及

坯料热处理：在1100℃-1200℃固溶处理0.5-4小时，空冷或水冷至室温，使铬、铜、钼、氮以及硅的化合物或夹杂充分固溶，其显微组织为单相奥氏体。

5.如权利要求4所述的一种高硅含氮奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，在固溶处理后还包括对不锈钢采用时效弥散处理以及预钝化处理的步骤；所述的时效弥散处理是在450℃-600℃时效强化0.5-4小时，使铬、铜、氮以及硅的化合物或其它组成相均匀弥散分布在不锈钢内部和表面；所述的预钝化处理是在100-200℃大气环境下保温预钝化处理0.5-2小时，使不锈钢表面富集的铬、硅、铝、铜、氮等元素和空气中氧气发生氧化反应，表面形成微米厚度的含有铬、硅、铝、铜、氮等元素氧化物的复合钝化膜层。

6.如权利要求4所述的一种高硅含氮奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，在固溶处理后还包括对不锈钢采用时效弥散处理以及阳极极化处理处理的步骤；所述的时效弥散处理是在450℃-600℃时效强化0.5-4小时，使铬、铜、氮以及硅的化合物或其它组成相均匀弥散分布在不锈钢内部和表面；所述的阳极极化处理是在固溶处理后，是将不锈钢在5％硫酸+5％硝酸+2％重铬酸钾水溶液中于200-300mV进行阳极极化，在不锈钢表面形成含有铬、硅、铝、铜、氮等元素的复合钝化膜层。