一种奥氏体不锈钢及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及奥氏体不锈钢制备技术领域，具体涉及一种奥氏体不锈钢及其制备方法。
背景技术
不锈钢通俗地说就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性(耐蚀性)，不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成，这种不锈性和耐蚀性是相对的。不锈钢的分类方法很多，按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢，按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统，按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等，按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，钢中含Cr约18％、Ni%208％～10％、C约0.1％时，具有稳定的奥氏体组织，奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。高硅的奥氏体不锈钢对浓硝酸具有良好的耐蚀性，由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铬镍奥氏体不锈钢，采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。由于合金元素(特别是铬)含量高而碳含量又低，多采用电弧炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材，对于高级牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼，必要时加电渣重熔。现有的奥氏体的耐磨性能较低，其在使用过程中难免会与外界物质产生磨损，就容易磨损严重，并且如果能够提高其耐磨性则能够进一步延长其使用寿命，故需要一种奥氏体不锈钢及其制备方法。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种奥氏体不锈钢及其制备方法，通过铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌、钛和玻璃纤维制备的奥氏体不锈钢的绝缘性好，耐热性强，抗腐蚀性好，机械强度高，并且由铁、碳纤维、氧化铝和氧化铜研磨成的粉末与环氧树脂和胶状石墨粉混合搅拌制备的喷涂液具有高强度、耐腐蚀以及耐磨性强的性能，喷涂液均匀的喷涂在铸件上，涂料固化后紧密包裹在铸件的表面，从而有效提高制备的奥氏体不锈钢的耐磨性、硬度和使用寿命。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种奥氏体不锈钢，所使用原料(按重量份数计)包括铬18-20份、镍8-10份、碳0.1-0.3份、钼1-3份、铜0.1-0.4份、硅0.02-0.06份、铌0.02-0.05份、钛0.4-0.8份、铁2-4份、玻璃纤维8-16份、碳纤维10-14份、氧化铝4-10份和氧化铜8-12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2-8份和胶状石墨粉2-8份。
进一步地，所述所使用原料(按重量份数计)包括铬18份、镍8份、碳0.1份、钼1份、铜0.1份、硅0.02份、铌0.02份、钛0.4份、铁2份、玻璃纤维8份、碳纤维10份、氧化铝4份和氧化铜8份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2份和胶状石墨粉2份。
进一步地，所述所使用原料(按重量份数计)包括铬19份、镍9份、碳0.2份、钼2份、铜0.25份、硅0.04份、铌0.35份、钛0.6份、铁3份、玻璃纤维12份、碳纤维12份、氧化铝7份和氧化铜10份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂5份和胶状石墨粉5份。
进一步地，所述所使用原料(按重量份数计)包括铬20份、镍10份、碳0.3份、钼3份、铜0.4份、硅0.06份、铌0.05份、钛0.8份、铁4份、玻璃纤维16份、碳纤维14份、氧化铝10份和氧化铜12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂8份和胶状石墨粉8份。
本发明还包括奥氏体不锈钢的制备方法，具体步骤如下：
S1、称取原料，然后将铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌、钛和玻璃纤维放入球磨机中混合，然后再放入加热炉中熔炼，得到熔炼液；
S2、将熔炼液入真空脱气炉进行真空脱气；
S3、将熔炼液倒入模具中冷却成型成铸件，然后将铸件入炉加热并保温；
S4、将铁、碳纤维、氧化铝和氧化铜放入球磨机中研磨混合得到混合粉末，在混合粉末中加入环氧树脂、胶状石墨粉和适量水搅拌均匀，制得喷涂液；
S5、将喷涂液放入喷枪中然后均匀喷涂在成型的铸件上，得到奥氏体不锈钢。
进一步地，在步骤S1中球磨机混合10-16h，加热炉的温度为1200-1600℃，熔炼时间为1-2h。
进一步地，在步骤S2中真空脱气后的熔炼液的氧含量在10-20ppm，氢含量在0.5-3ppm。
进一步地，在步骤S3中铸件入炉的加热温度为1000-1200℃，加热时间为1-2h，保温时间为0.5-1h。
进一步地，在步骤S4中球磨机研磨混合14-20h。
本发明实施例具有如下优点：
本发明通过铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌、钛和玻璃纤维制备的奥氏体不锈钢的绝缘性好，耐热性强，抗腐蚀性好，机械强度高，并且由铁、碳纤维、氧化铝和氧化铜研磨成的粉末与环氧树脂和胶状石墨粉混合搅拌制备的喷涂液具有高强度、耐腐蚀以及耐磨性强的性能，喷涂液均匀的喷涂在铸件上，涂料固化后紧密包裹在铸件的表面，从而有效提高制备的奥氏体不锈钢的耐磨性、硬度和使用寿命，使得其能够在多种行业中得到广泛应用。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供一种奥氏体不锈钢，所使用原料(按重量份数计)包括铬18-20份、镍8-10份、碳0.1-0.3份、钼1-3份、铜0.1-0.4份、硅0.02-0.06份、铌0.02-0.05份、钛0.4-0.8份、铁2-4份、玻璃纤维8-16份、碳纤维10-14份、氧化铝4-10份和氧化铜8-12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2-8份和胶状石墨粉2-8份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料(按重量份数计)包括铬18份、镍8份、碳0.1份、钼1份、铜0.1份、硅0.02份、铌0.02份、钛0.4份、铁2份、玻璃纤维8份、碳纤维10份、氧化铝4份和氧化铜8份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2份和胶状石墨粉2份。
奥氏体不锈钢的制备方法具体步骤如下：
S1、称取原料，然后将铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌、钛和玻璃纤维放入球磨机中混合10h，然后再放入加热炉中1200℃熔炼1h，得到熔炼液；
S2、将熔炼液入真空脱气炉进行真空脱气，真空脱气后的熔炼液的氧含量在10ppm，氢含量在0.5ppm；
S3、将熔炼液倒入模具中冷却成型成铸件，然后将铸件入炉加热1000℃，加热时间为1h，然后保温0.5h；
S4、将铁、碳纤维、氧化铝和氧化铜放入球磨机中研磨混合14h得到混合粉末，在混合粉末中加入环氧树脂、胶状石墨粉和适量水搅拌均匀，制得喷涂液；
S5、将喷涂液放入喷枪中然后均匀喷涂在成型的铸件上，得到奥氏体不锈钢。
实施例2：
本发明提供一种奥氏体不锈钢，所使用原料(按重量份数计)包括铬18-20份、镍8-10份、碳0.1-0.3份、钼1-3份、铜0.1-0.4份、硅0.02-0.06份、铌0.02-0.05份、钛0.4-0.8份、铁2-4份、玻璃纤维8-16份、碳纤维10-14份、氧化铝4-10份和氧化铜8-12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2-8份和胶状石墨粉2-8份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料(按重量份数计)包括铬19份、镍9份、碳0.2份、钼2份、铜0.25份、硅0.04份、铌0.35份、钛0.6份、铁3份、玻璃纤维12份、碳纤维12份、氧化铝7份和氧化铜10份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂5份和胶状石墨粉5份。
奥氏体不锈钢的制备方法具体步骤如下：
S1、称取原料，然后将铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌、钛和玻璃纤维放入球磨机中混合12h，然后再放入加热炉中1350℃熔炼1.25h，得到熔炼液；
S2、将熔炼液入真空脱气炉进行真空脱气，真空脱气后的熔炼液的氧含量在13ppm，氢含量在1ppm；
S3、将熔炼液倒入模具中冷却成型成铸件，然后将铸件入炉加热1050℃，加热时间为1.25h，然后保温0.65h；
S4、将铁、碳纤维、氧化铝和氧化铜放入球磨机中研磨混合16h得到混合粉末，在混合粉末中加入环氧树脂、胶状石墨粉和适量水搅拌均匀，制得喷涂液；
S5、将喷涂液放入喷枪中然后均匀喷涂在成型的铸件上，得到奥氏体不锈钢。
实施例3：
本发明提供一种奥氏体不锈钢，所使用原料(按重量份数计)包括铬18-20份、镍8-10份、碳0.1-0.3份、钼1-3份、铜0.1-0.4份、硅0.02-0.06份、铌0.02-0.05份、钛0.4-0.8份、铁2-4份、玻璃纤维8-16份、碳纤维10-14份、氧化铝4-10份和氧化铜8-12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2-8份和胶状石墨粉2-8份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料(按重量份数计)包括铬20份、镍10份、碳0.3份、钼3份、铜0.4份、硅0.06份、铌0.05份、钛0.8份、铁4份、玻璃纤维16份、碳纤维14份、氧化铝10份和氧化铜12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂8份和胶状石墨粉8份。
奥氏体不锈钢的制备方法具体步骤如下：
S1、称取原料，然后将铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌、钛和玻璃纤维放入球磨机中混合14h，然后再放入加热炉中1450℃熔炼1.75h，得到熔炼液；
S2、将熔炼液入真空脱气炉进行真空脱气，真空脱气后的熔炼液的氧含量在16ppm，氢含量在2ppm；
S3、将熔炼液倒入模具中冷却成型成铸件，然后将铸件入炉加热1150℃，加热时间为1.75h，然后保温0.8h；
S4、将铁、碳纤维、氧化铝和氧化铜放入球磨机中研磨混合18h得到混合粉末，在混合粉末中加入环氧树脂、胶状石墨粉和适量水搅拌均匀，制得喷涂液；
S5、将喷涂液放入喷枪中然后均匀喷涂在成型的铸件上，得到奥氏体不锈钢。
实施例4：
本发明提供一种奥氏体不锈钢，所使用原料(按重量份数计)包括铬18-20份、镍8-10份、碳0.1-0.3份、钼1-3份、铜0.1-0.4份、硅0.02-0.06份、铌0.02-0.05份、钛0.4-0.8份、铁2-4份、玻璃纤维8-16份、碳纤维10-14份、氧化铝4-10份和氧化铜8-12份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂2-8份和胶状石墨粉2-8份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料(按重量份数计)包括铬19份、镍9份、碳0.2份、钼2份、铜0.25份、硅0.04份、铌0.35份、钛0.6份、铁3份、玻璃纤维12份、碳纤维12份、氧化铝7份和氧化铜10份，所使用辅料(按重量份数计)包括环氧树脂5份和胶状石墨粉5份。
奥氏体不锈钢的制备方法具体步骤如下：
S1、称取原料，然后将铬、镍、碳、钼、铜、硅、铌和钛放入球磨机中混合16h，然后再放入加热炉中1600℃熔炼2h，得到熔炼液；
S2、将熔炼液入真空脱气炉进行真空脱气，真空脱气后的熔炼液的氧含量在20ppm，氢含量在3ppm；
S3、将熔炼液倒入模具中冷却成型成铸件，然后将铸件入炉加热1200℃，加热时间为2h，然后保温1h；
S4、将铁、玻璃纤维、碳纤维、氧化铝和氧化铜放入球磨机中研磨混合20h得到混合粉末，在混合粉末中加入环氧树脂、胶状石墨粉和适量水搅拌均匀，制得喷涂液；
S5、将喷涂液放入喷枪中然后均匀喷涂在成型的铸件上，得到奥氏体不锈钢。
实施例5：
分别取上述实施例1-4所制得的120个奥氏体不锈钢进行力学性能检测，每30个分为一组，检测后得到以下数据：
由上表可知，实施例2中原料配合比例适中，制备的奥氏体不锈钢的在保证伸长率的同时其强度明显提高，并且具有优异的屈服强度以及抗拉伸强度，并且由于其上包裹的喷涂液使得其耐磨性能显著提高，进而使得奥氏体不锈钢的使用寿命明显延长，能够在各行各业中广泛应用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
