[发明专利]一种低成本无磁性合金钢

说明书

本发明公开了一种低成本无磁性合金钢，属于无磁性材料技术领域。无磁性合金钢包括以下质量百分比的成分：C≤0.15％、Si≤1.0％、Mn≤8.0‑30.0％、P≤0.05％、S≤0.05％、Ni≤8.0％、Cr≤8.0‑20.0％，Cu≤3.0％、N≤1.0％，余量的Fe。铸态下合金钢的磁感应强度小于0.5高斯。铸态合金钢无磁性，磁铁不能吸附，可以通过检针直径0.8铁球检测；冲压成型后可以通过检针机直径1.0铁球测试。铸态合金的屈服强度不低于400MPa，抗拉强度不低于710MPa，硬度不低于175HV，伸长率不低于55％。本发明采用上述低成本无磁性合金钢，能够解决现有的无磁性合金成本高、屏蔽磁性效果差的问题。

技术领域

本发明属于无磁性材料技术领域，尤其涉及一种低成本无磁性合金钢。

背景技术

目前的无磁性合金钢主要用于代替铜合金或铝合金，应用于大中型变压器、仪表、仪器、服装辅料纽扣拉链等对磁屏蔽要求比较高的行业中。目前磁屏蔽材料主要使用铜合金或铝合金，铜合金和铝合金的价格较高，并且铜合金或铝合金在空气中表面易于氧化变色，产生锈斑及氧化斑点，使用寿命较短。另外，铜合金或铝合金的强度和硬度也较低，限制了其应用。

现有的不锈钢材料在硬度为HV250以下会有弱磁性或微磁性，冲压成型后会产生强磁性；在硬度为HV250-350时有磁性可以用磁铁吸附，不能满足使用要求。并且，不锈钢材料的价格也比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本无磁性合金钢，解决现有的无磁性合金成本高、屏蔽磁性效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种低成本无磁性合金钢，包括以下质量百分比的成分：C≤0.15％、Si≤1.0％、Mn≤8.0-30.0％、P≤0.05％、S≤0.05％、Ni≤8.0％、Cr≤8.0-20.0％，Cu≤3.0％、N≤1.0％，余量的Fe。

优选的，包括以下质量百分比的成分：C：0.05-0.15％、Si：0.4-1.0％、Mn：15.0-30.0％、P≤0.05％、S≤0.05％、Ni：3.0-5.0％、Cr：16.0-20.0％，Cu：0.5-3.0％、N：0.1-1.0％，余量的Fe。

优选的，包括以下质量百分比的成分：C：0.08％、Si：0.8％、Mn：18％、P：0.005％、S：0.005％、Ni：4.0％、Cr：17.0％，Cu：1.5％、N：0.4％，余量的Fe。

本发明所述的一种低成本无磁性合金钢，降低Ni元素的含量，能够有效的降低合金材料的成本。采用Mn元素和N元素替代Ni元素，在有效的降低合金材料成本的同时，能够降低合金材料的磁感应强度。

采用盐雾测试方法测试合金的耐腐蚀性，试样在35℃的10％的氯化钠水溶液中浸泡56小时，合金表面没有发现明显的腐蚀现象，具有良好的耐腐蚀性。铸态下合金钢的磁感应强度小于0.5高斯。铸态合金钢无磁性，磁铁不能吸附，可以通过检针直径0.8铁球检测；冲压成型后可以通过检针机直径1.0铁球测试。铸态合金的屈服强度不低于400MPa，抗拉强度不低于710MPa，硬度不低于175HV，伸长率不低于55％。

下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

碳元素是奥氏体相的稳定化有效元素，碳元素的增加有利于奥氏体的形成。并且碳元素通过固溶强化有利于提高合金钢的强度，但是当碳元素含量过高时有助于Cr系碳化物的晶界析出，不利于提高合金的塑性和韧性。因此，将碳元素的含量控制在0.15％以下。

硅是铁素体稳定化元素，增加硅元素的含量不利于奥氏体的形成。但是硅元素能够提高钢的硬度和强度，当硅元素含量超过1.0％时，会显著的降低钢的塑性和韧性。