[发明专利]一种耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料，其特征在于，以重量百分比计，其化学成分为：C：0.03～0.045 %，Si：0～0.6 %，Mn：0～0.8 %，P：0～0.02 %，S：0～0.005 %，Cr：15.0～17.0 %，Ni：4.0～5.0 %，Mo：0～0.15 %，Cu：0～0.15 %，V：0～0.08 %，Al：0～0.04%，N：0.02～0.05 %，Ti:0～0.015 %,其余为Fe和不可避免的杂质；其中，所述马氏体不锈钢材料中的逆转变奥氏体含量为8.5%～13%；

所述马氏体不锈钢材料的化学成分还满足：Cr当量小于17.3，其按下式计算：

Cr当量=Cr%+Mo%+1.5Si%+0.5Nb%+5V%+3Al%；

所述马氏体不锈钢材料的化学成分还满足：2.35＜（Cr当量/Ni当量）平衡＜2.85，Ni当量按下式计算：

Ni当量=Ni%+30C%+0.87+0.33Cu%+30(N%-0.045)。

2.根据权利要求1所述的耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料，所述马氏体不锈钢材料中的游离铁素体含量不大于2％。

3.一种权利要求1至2任一所述的耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于，包括：

按化学成分要求混合原料，经过非真空电炉对所述混合原料进行冶炼和铸造，获得电极棒；

将所述电极棒进行电渣重熔冶炼后，再开坯为方形的坯料；

将所述坯料在奥氏体单相区锻造，并在锻造后空冷到室温，即可获得锻件，其中，奥氏体单相区的初段温度1100℃～1170℃，终锻温度970℃～1020℃，总锻造比6～8；

对所述锻件依次进行淬火和回火处理，完成对马氏体不锈钢材料的制备；

其中，获得的所述马氏体不锈钢材料，以重量百分比计，其化学成分为：C：0.03～0.045%，Si：0～0.6 %，Mn：0～0.8 %，P：0～0.02 %，S：0～0.005 %，Cr：15.0～17.0 %，Ni：4.0～5.0 %，Mo：0～0.15 %，Cu：0～0.15 %，V：0～0.08 %，Al：0～0.04 %，N：0.02～0.05 %，Ti:0～0.015 %,其余为Fe，进行原料混合。

4.根据权利要求3所述的耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于，电渣重熔冶炼后的所述电极棒的化学成分还满足：Cr当量小于17.3，2.35＜（Cr当量/Ni当量）平衡＜2.85，其中，Cr当量按下式计算：

Cr当量=Cr%+Mo%+1.5Si%+0.5Nb%+5V%+3Al%；

Ni当量按下式计算：

Ni当量=Ni%+30C%+0.87+0.33Cu%+30(N%-0.045)。

5.根据权利要求3所述的耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于，所述淬火处理包括：在500℃以下入炉，加热至970～990℃，保温时间为2h～10h，出炉油冷至室温；

所述回火处理包括第一回火处理和第二回火处理，所述第一回火处理包括：在350℃以下入炉，加热至630～640℃，保温时间为2h～4h，出炉空冷至50℃以下；所述第二回火处理包括：在350℃以下入炉，加热至605～615℃，保温时间为2h～4h，出炉空冷至50℃以下。

6.根据权利要求3至5任一项所述的耐硫化物应力腐蚀的马氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于，通过所述制备方法获得的马氏体不锈钢材料用于制备服役于湿硫化物环境下的压缩机叶轮、主轴等零部件。