[发明专利]一种屋面用高氮奥氏体不锈钢新材料及其制备方法

说明书

一种新型屋面用高氮奥氏体不锈钢新材料及其制备方法，该不锈钢成品主要化学成分为：C：≤0.16％，Si：≤1.0％，Mn：8.00～12.00％，P：≤0.050％，S：≤0.020％，Cr：17.00～20.00％，Ni：0.50～1.50％，Mo:≤0.60％，Cu：0.50～1.50％，N：0.10～0.50％，其余为铁和不可避免的杂质元素；本发明屈服强度≥400Mpa，抗拉强度≥800Mpa，该奥氏体不锈钢可用于加工成高屈服强度、韧性和无磁性良好匹配使用的领域，例如装饰及屋面瓦。具有强度高、塑性好、无磁性、性价比高、耐腐蚀性能好等特点。

技术领域

本发明涉及一种不锈钢生产技术领域，特别是一种屋面用高氮奥氏体不锈钢新材料及其制备方法。

背景技术

钢结构围护系统用墙面、屋顶材料广泛采用碳钢基材涂镀材料来制作，由于碳钢基材彩涂板耐腐蚀性差，使用效果不尽人意，目前不锈钢屋面瓦正在蓬勃发展。

在不锈钢材料种类中，其材质有奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢及双相不锈钢。铁素体不锈钢强度低，制成材料后强度性能不佳，对生产及运输要求很高。双相不锈钢尽管性能优良，但由于生产工艺难度大，价格昂贵，难以得到大量使用。

在建筑围护用材料中，使用最多的是304奥氏体不锈钢和430铁素体不锈钢。304奥氏体不锈钢耐腐蚀性好，加工性能好，但是含镍量高，成本高。镍属于贵重金属，我国储量不多，大幅度使用镍使得成本大幅增加。430铁素体不锈钢强度低，耐腐蚀性一般，难以满足要求。为了开发性能良好，性价比高的屋面用不锈钢材料，可以利用锰、氮代镍来开发新材料，一方面节省成本，另一方面提高了材料强度。

中国专利CN200810042817.X通过添加较高的Mn含量，确保奥氏体组织的稳定性，从而获得冷变形条件下保持无磁性能。该专利中含有较高含量的N，在冷变形条件下，材料的强度会大大增加，获得高强度性能。但该专利获得高强度依然是通过冷轧变形，这和传统的调质一样，面临着同板性能差异大，板型难以精确控制等问题；同时含Mo量较高，成本高。

中国专利CN201310367890.5公开了一种高氮奥氏体不锈钢，其N含量大于1.0%。实际上，在工业大规模生产模式下，目前还不能稳定生产N含量高于1.0%的产品。因此，高氮钢的生产还基本上处于实验室或者中试阶段，尺寸受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种低镍的，具有强度高、塑性好、无磁性、性价比高的屋面用高氮奥氏体不锈钢新材料。本发明还涉及该高氮奥氏体不锈钢新材料的一种制备方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种屋面用高氮奥氏体不锈钢新材料，其特点是：

其化学成分为：

C：≤0.16%，Si：≤1.0%，Mn：8.00~12.00%，P：≤0.050%，S：≤0.020%，Cr：17.00~20.00%，Ni：0.50~1.50%，Mo: ≤0.60%，Cu：0.50~1.50%，N：0.10~0.50%，余量为铁和通常炼钢存在的杂质；

评价奥氏体不锈钢的稳定性的Md30＝-88.79~-60.02℃，采用如下公式：

Md30 =497-20(%Ni+%Cu)-13.7(%Cr)-8.1(%Mn)-9.2(%Si)-462(%C+%N)，

式中： Md30为发生30%应变后产生50%马氏体的温度。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，其化学成分为：C：0.12%，Si：0.56%，Mn：9.60%，P：0.032%，S：0.006%，Cr：19.10%，Ni：1.02%，Mo: 0.04%，Cu：1.05%，N：0.306%，其余为Fe和通常炼钢存在的杂质。