[发明专利]一种含氮不锈钢及制备方法

权利要求书

1.一种含氮不锈钢，其特征在于，按质量百分比计，其化学成分组成为：C 0.28～0.42％、Si≤0.1％、Mn 0.3～0.7％、Cr 14.5～17.5％、Mo 1.3～2.3％、V 0.3～0.7％、N0.12～0.35％、Ni≤0.5％、P≤0.025％、S≤0.003％，Ti≤0.003％，余量为Fe。

2.如权利要求1所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.冶炼：将除了含氮原料的其他原料于感应炉中冶炼，冶炼温度为1550～1630℃，待原料熔炼50～80min后加入脱氧剂脱氧，然后加入含氮原料继续冶炼，控制冶炼终点Ti含量≤0.003％，最后加入脱硫剂除硫出钢；

S2.浇注电极：在氮气保护条件下将钢液浇注为自耗电极，浇铸温度为1510～1560℃，浇注时钢液上升速率控制为8～20mm/s；

S3.电渣重熔：采用氮气保护气氛将所述自耗电极进行电渣重熔，得到电渣锭；所述重熔氮气压力为1～5bar，重熔功率为650～1000Kw；

S4.开坯+成形：将所述电渣锭首先于1100～1250℃保温处理，然后进行镦拔开坯；再经1100～1180℃保温处理，然后进行锻/轧成形；最后进行终锻/轧，温度为870～950℃；终锻/轧后进行冷却；

S5.退火：将所述冷却后的成形不锈钢材进行退火，得到成品不锈钢。

3.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

步骤S1所述含氮原料为铬氮合金或钒氮合金，粒径为2～5mm。

4.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

步骤S1加入含氮原料后，继续冶炼10～20min，并采用底吹氮气的方式进行搅拌。

5.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

所述脱氧剂的加入量为0.5～2kg/t钢、所述脱硫剂的加入量为3～6kg/t钢。

6.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

步骤S3采用向电渣重熔炉结晶器内充入一定时间氮气的方式，使氮气压力为1～5bar；所述一定时间按照式一计算得到：

式一中t为时间(min)，D为结晶器直径(mm)，d为自耗电极直径(mm)，h为结晶器高度(mm)，a为氮气流量(L/min)。

7.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

步骤S4总锻比大于等于6。

8.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

所述成形时采用快锻、精锻机或轧机中的一种；

Φ250mm以上棒材选用快锻成形，Φ80～220mm的棒材选用精锻成型，Φ60mm以下规格棒材选用轧制成形。

9.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

步骤S4所述冷却采用风冷、雾冷或水冷中的一种或两种交叉冷却方式进行。

10.如权利要求2所述的含氮不锈钢的制备方法，其特征在于，

步骤S4所述冷却至500℃以下后进行步骤S5退火，所述退火采用如下工序：

首先升温至850～900℃之间保温1～18h，然后冷却至740～780℃保温1～10h；最后以≤20℃/h速率缓慢冷却至400℃以下。