一种奥氏体不锈钢带的生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，通过提高含氮量来制备无镍不锈钢；通过添加硼来提高奥氏体不锈钢中热加工性能；通过利用金属粉末注射成形过程中引入电磁振动力场制备注射生坯，并控制引入硼含量，通过后续脱脂、渗氮及固溶处理工艺参数的限定，来降低氮化物、硼化物的析出，且本发明专利技术中在不锈钢中加入稀土钇变质处理，通过控制引入钇的含量，达到细化晶粒的效果，协同降低硼化物的析出；在奥氏体不锈钢带表面进行阳极氧化及封孔处理；且封孔液中引入的改性二硫化钼是将二硫化钼球形纳米花和沸石咪唑酯骨架封装在一起得到的钼基金属框架，能有效增强与不锈钢表面的结合力。合力。

【技术实现步骤摘要】
一种奥氏体不锈钢带的生产工艺


[0001]本专利技术涉及不锈钢
，具体是一种奥氏体不锈钢带的生产工艺。

技术介绍

[0002]不锈钢具有抗腐蚀、强度大、耐高温、可回收率高等良好性能，被广泛应用于建筑、交通、能源等各个领域。常温下为单相奥氏体组织的不锈钢被称为奥氏体不锈钢，而部分奥氏体不锈钢中含有高的铬、钼含量，使得材料在凝固过程中钼元素偏析严重，热加工过程中极易析出第二相，并对材料的耐点蚀和耐晶间腐蚀性能产生不利影响。
[0003]镍是传统奥氏体不锈钢中主要奥氏体化元素，使奥氏体不锈钢具有良好的强度和韧塑性，但由于地壳贫镍，决定了含镍不锈钢较高的成本；氮元素也是促进奥氏体形成的元素，有利于不锈钢降低成本、提高力学性能及耐蚀性；但是现有通常采用铸造法制备氮化奥氏体钢时，氮易在凝固相前端富集，冷却时会逸出部分氮，且铸造温度高，易烧损锰。因此如何在保证奥氏体不锈钢优异的力学性能的基础上改善其导热性、耐腐蚀性，提高其切削加工性能，同时降低其镍含量，是现有的研究热点问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，以解决现有技术中的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，包括以下步骤：S1：在氮气保护下，将锰粉、碳粉、铬粉、氮化铬粉末、钼粉、硼化铬粉末、钇粉、铁粉混合球磨，筛选至9
‑
12
µ
m，加入聚醛基粘结剂继续球磨15
‑
20min；S2：将球磨后的混合粉体通过电磁振动注射机进行动态注射成型，得到预处理不锈钢带；S3：将预处理不锈钢带进行催化脱脂、热脱脂处理，然后进行渗氮烧结；S4：将烧结的不锈钢带进行固溶处理；S5：将固溶后的不锈钢带抛光至镜面状态后，依次在丙酮和酒精中超声清洗5
‑
10min，干燥后，将固溶后的不锈钢带作为阳极，石墨作为阴极，置于由高氯酸、乙二醇配制而成的电解液中进行阳极氧化，然后用蒸馏水、酒精超声清洗5
‑
10min，干燥后得到氧化后的不锈钢带；S6：将氧化后的不锈钢带浸入预封孔溶液中进行预封孔，然后转移到封孔液中浸渍处理5
‑
10min，然后用丙酮清洗3
‑
5次，干燥后得到封孔处理的不锈钢带；S7：用聚二甲基硅氧烷对封孔处理的不锈钢带进行气相沉积，得到一种奥氏体不锈钢带。
[0006]进一步的，以质量百分数计，奥氏体不锈钢带的元素组成为：锰10
‑
12%、碳0.01
‑
0.02%、铬17.5
‑
18.5%、氮0.9
‑
1.1%、钼3
‑
3.2%、硼0.02
‑
0.03%、钇0.01
‑
0.015%，余量为铁；在
奥氏体不锈钢带中硼与钇的质量百分数比为2。
[0007]进一步的，动态注射成型的工作条件为：注射温度段依次为185℃、165℃、165℃、155℃，模具温度为130℃，注射过程压力为7
×
106Pa，保压时间为25s，电磁振动的工作条件为：振幅为25μm，振动频率为2Hz。
[0008]进一步的，催化脱脂的工作条件为：在催化脱脂炉中进行，催化介质为浓硝酸和氮气，送酸速率为0.02mL/min，氮气速率为80mL/min；热脱脂的工作条件为：在真空度为10
‑3Pa下加热脱脂，以5℃/min升温速率升温至400℃，保温1h，以4℃/min升温至600℃时，保温2h。
[0009]进一步的，渗氮烧结的工作条件为：温度为1250
‑
1260℃，渗氮压力为80
‑
110KPa，时间为4
‑
8h。
[0010]进一步的，固溶处理的工作条件为：1075℃保温4h，水冷冷却。
[0011]进一步的，电解液的组成为：以乙二醇为溶剂，其中高氯酸的体积分数为1.5%
‑
3%；阳极氧化的工作条件为：阳极电压为20
‑
30V，氧化时间为5
‑
10min，氧化温度为2
‑
4℃，电流密度2A/dm2。
[0012]进一步的，预封孔溶液成分：以去离子水为溶剂，其中过氧化氢浓度2
‑
6mL/L、硝酸铈铵浓度4
‑
6g/L；温度25
‑
60℃、封孔时间5
‑
10min。
[0013]进一步的，封孔液的制备包括以下步骤：1）将乙酰丙酮钼、甘油分散在异丙醇、去离子水的混合溶液中，超声处理10
‑
15min，转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，190℃下保温3h，冷却、离心、洗涤，加乙醇，得到MoG溶液；2）将MoG溶液、硫脲、乙醇、去离子水混合，在195
‑
200℃下保持5
‑
6h，离心、洗涤、干燥，通入氩气，升温至695
‑
700℃煅烧1
‑
2h，得到二硫化钼球形纳米花；3）二硫化钼球形纳米花、乙酸锌二水合物、4,5
‑
二氯咪唑、甲醇混合搅拌20
‑
30min，得到改性二硫化钼；4）将均苯三甲酸、Ｎ,Ｎ
‑
二甲基甲酰胺混合搅拌，加入聚乙烯吡咯烷酮、去离子水、改性二硫化钼，得到封孔液。
[0014]进一步的，二硫化钼球形纳米花、乙酸锌二水合物、4,5
‑
二氯咪唑的质量摩尔比为0.02g：0.05mmoL：0.01mmoL；均苯三甲酸、聚乙烯吡咯烷酮、改性二硫化钼的质量比为10：100：1。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，通过工艺优化及成分调控，制备得到抗腐蚀性强、耐磨性好、疏水性好的奥氏体不锈钢带。
[0016]本专利技术中通过提高含氮量来制备无镍不锈钢，因为氮原子的固溶强化作用及与基体生成高硬度合金氮化物，在渗氮过程中，部分碳和锰等形成弥散分布的合金碳化物，提高了强度与硬度；通过添加硼来提高奥氏体不锈钢中热加工性能；利用硼在晶界上的特殊偏析行为，起到抑制硫的有害作用，改善材料的热加工性能。此外，本专利技术中具有较高含量的钼，钼可以和硼共同作用增加不锈钢的淬透性，从而提高其热塑性、耐磨性、抗高温蠕变能力；但是硼在通常的奥氏体不锈钢中的溶解度很低，一般低于0.026%，且和基体中的其他原子半径相差较大，与位错、晶界、空位等缺陷的弹性结合能较大，若添加含量过高，会
导致硼化物在晶界等位置析出，恶化不锈钢的力学性能及延展性能；因此本专利技术中通过利用金属粉末注射成形过程中引入电磁振动力场制备注射生坯，并控制引入硼含量，通过后续脱脂、渗氮及固溶处理工艺参数的限定，来降低氮化物、硼化物的析出，解决添加高含量钼可能引起的偏析问题，且本专利技术在不锈钢中加入稀土钇变质处理，通过控制引入钇的含量，达到细化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：在氮气保护下，将锰粉、碳粉、铬粉、氮化铬粉末、钼粉、硼化铬粉末、钇粉、铁粉混合球磨，筛选至9
‑
12
µ
m，加入聚醛基粘结剂继续球磨15
‑
20min；S2：将球磨后的混合粉体通过电磁振动注射机进行动态注射成型，得到预处理不锈钢带；S3：将预处理不锈钢带进行催化脱脂、热脱脂处理，然后进行渗氮烧结；S4：将烧结的不锈钢带进行固溶处理；S5：将固溶后的不锈钢带抛光至镜面状态后，依次在丙酮和酒精中超声清洗5
‑
10min，干燥后，将固溶后的不锈钢带作为阳极，石墨作为阴极，置于由高氯酸、乙二醇配制而成的电解液中进行阳极氧化，然后用蒸馏水、酒精超声清洗5
‑
10min，干燥后得到氧化后的不锈钢带；S6：将氧化后的不锈钢带浸入预封孔溶液中进行预封孔，然后转移到封孔液中浸渍处理5
‑
10min，然后用丙酮清洗3
‑
5次，干燥后得到封孔处理的不锈钢带；S7：在230
‑
235℃下，用聚二甲基硅氧烷对封孔处理的不锈钢带进行气相沉积5
‑
6h，得到一种奥氏体不锈钢带。2.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，其特征在于，以质量百分数计，奥氏体不锈钢带的元素组成为：锰10
‑
12%、碳0.01
‑
0.02%、铬17.5
‑
18.5%、氮0.9
‑
1.1%、钼3
‑
3.2%、硼0.02
‑
0.03%、钇0.01
‑
0.015%，余量为铁；在奥氏体不锈钢带中硼与钇的质量百分数比为2。3.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，其特征在于，动态注射成型的工作条件为：注射温度段依次为185℃、165℃、165℃、155℃，模具温度为130℃，注射过程压力为7
×
106Pa，保压时间为25s；电磁振动的工作条件为：振幅为25μm，振动频率为2Hz。4.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢带的生产工艺，其特征在于，催化脱脂的工作条件为：在催化脱脂炉中进行，催化介质为浓硝酸和氮气，送酸速率为0.02mL/min，氮气速率为80mL/min；热脱脂的工作条件为：在真空度为10
‑3Pa下加热脱脂，以5℃/min升温速率升温至400℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范根，单朝晖，王勇，季临冬，吴益峰，朱宇舟，杨勇嘉，江春荣，陈耀辉，邱峰，
申请(专利权)人：江苏甬金金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：