[发明专利]一种高强度奥氏体不锈钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度奥氏体不锈钢，其特征在于，包括奥氏体不锈钢基体和弥散分布于奥氏体不锈钢基体中的微米氮化物、亚微米氧化物和纳米氧化物；

其中，微米氮化物为TiN，亚微米氧化物为Al₂O₃，纳米氧化物为Y-Al-O；

所述高强度奥氏体不锈钢中，微米粒子的质量含量为0.005%~0.01%，粒子尺寸为0.5~1.0μm，数量为10¹⁴~10¹⁵个/m³；

亚微米粒子的质量含量为0.001%~0.002%，粒子尺寸为0.1~0.5μm，数量为10¹⁷~10¹⁸个/m³；

纳米粒子的质量含量为0.1%~0.2%，粒子尺寸为5~10nm，数量为10²⁵~10²⁶个/m³。

2.根据权利要求1所述的一种高强度奥氏体不锈钢，其特征在于，所述的奥氏体不锈钢基体为304奥氏体不锈钢基体、304L奥氏体不锈钢基体、304N奥氏体不锈钢基体、316奥氏体不锈钢基体或316L奥氏体不锈钢基体。

3.一种高强度奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下过程：

将混合粉末A进行激光熔化成型，得到成型体；

对所述成型体进行组织性能调控，使成型体中热应力去除以及球化成型体中的富Ti相；

其中，混合粉末A为微米氮化物和粉末B通过球磨混合得到；

所述粉末B为亚微米氧化物和粉末C通过球磨得到；

所述粉末C为纳米氧化物和奥氏体钢粉通过球磨得到；

所述纳米氧化物为纳米Y₂O₃和纳米Al粉通过球磨固溶得到；

微米氮化物为TiN，亚微米氧化物为Al₂O₃；

纳米氧化物的制备过程包括：

将尺寸为10~15nm的纳米Y₂O₃和尺寸为10~30nm的纳米Al粉进行高速球磨合金化，高速球磨合金化过程中，球料比为10:1~1.5，高速球磨转速为550~600转/min，球磨时间为5~7h，球磨气氛为大气气氛，纳米Y₂O₃和纳米Al粉的质量比为3:1~1.5；

粉末C的制备过程包括：

将纳米氧化物和尺寸为40~50μm的奥氏体钢粉进行高速球磨混料，高速球磨混料过程中，球料比为10:1~1.5，转速为500~550转/min，球磨时间为7~10h，球磨气氛为惰性气氛，纳米氧化物与奥氏体钢粉的质量比为0.1~0.2:100；

粉末B的制备过程包括：

将尺寸为0.5~1.0μm的亚微米氧化物和粉末C进行中速球磨混料，中速球磨混料的过程中，球料比为5:1~1.5，转速为300~350转/min，球磨时间为2~3h，球磨气氛为惰性气氛，亚微米粒子与粉末C中奥氏体钢的质量比为0.01~0.02:100；

混合粉末A的制备过程包括：

将尺寸为1~1.5μm的微米氮化物和粉末B进行低速球磨混料，低速球磨混料过程中，球料比为5:1~1.5，转速为200~250转/min，球磨时间为1~2h，球磨气氛为惰性气氛，微米粒子与粉末B中奥氏体钢的质量比为0.05~0.1:100；

激光熔化成型过程中：激光功率为300～325W，扫描速度为1200～1700mm/s，层厚为45~50μm，扫描间距为50μm，惰性气氛；

组织性能调控过程中，将成型体加热至1200~1250℃，之后保温1~1.5h，然后空冷至室温，在加热至700~750℃并保温2~2.5h，然后再空冷至室温。