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日本大同特殊鋼公司奧氏體系高氮不銹鋼DSN9化學(xué)成分力學(xué)性能
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-07-11
一直以來人們就知道奧氏體生成元素氮不僅通過固溶強(qiáng)化能使不銹鋼的強(qiáng)度提高，而且能作為改善耐蝕性的元素來代替高價(jià)Ni，因此氮一直被用于改善強(qiáng)度和耐蝕性。對于SUS316L（Fe-25Ni-23Cr-6Mo-0.2N）所代表的耐海水用超級奧氏體系不銹鋼，為了提高其耐蝕性而多量添加鐵素體生成元素Cr及Mo；與此同時(shí)，為了穩(wěn)定奧氏體而多量添加Ni，故這是一種高價(jià)的不銹鋼。
日本大同特殊鋼公司以SUS316為基礎(chǔ)，開發(fā)了旨在實(shí)現(xiàn)高氮化的DSN9（Fe-23Cr-10Ni-6Mn-2Mo-0.5N，mass%）。鋼種開發(fā)人員以添加高量的氮代替Ni來改善強(qiáng)度和耐蝕性，從而以低成本開發(fā)成功了DSN9，其耐蝕性可與SUS836L媲美。另外，該鋼從室溫至高溫的強(qiáng)度高，高溫下的相穩(wěn)定性也優(yōu)良，并且具有與耐熱不銹鋼SUS310S同等的抗氧化性。而且，DSN9冷變形性能也優(yōu)良，是一種不僅適用于耐蝕用途而且也適用于耐熱用途的優(yōu)秀高氮奧氏體系不銹鋼。
DSN9的化學(xué)成份見下表。為了多量添加N，有必要提高鋼水中的N和凝固后的奧氏體相的氮固溶極限值。而且為了在澆鑄時(shí)不產(chǎn)生氮?dú)饪?，凝固時(shí)的奧氏體相的氮溶解度必須比鋼水中的氮含量還要大。為此，DSN9以SUS316為基礎(chǔ)添加了Mn6%，并將Cr含量提高到了23%。另外，即使將Ni含量降低到10%，也能通過添加0.5mass%的氮保持穩(wěn)定的奧氏體相。
表1??DSN9的化學(xué)成份（mass%）
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C
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Mn
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Ni
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Cr
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Mo
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N
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Fe
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0.02
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6.0
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10.0
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23.0
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2.0
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0.5
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余量
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經(jīng)1373K×0.5hr/WC固溶處理的DSN9的室溫抗拉性能見下表。其0.2%屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度均比SUS316高得多，抗拉強(qiáng)度及延性也比高強(qiáng)度雙相不銹鋼SUS329J1好得多。
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表2??經(jīng)1373K下固溶處理的DSN9的室溫抗拉性能
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鋼
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0.2%屈服應(yīng)力
（MPa）
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極限抗拉強(qiáng)度
（MPa）
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延伸率
（%）
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斷面收縮率
（%）
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DSN9
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431
|
836
|
55
|
72
|
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SUS316
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243
|
591
|
58
|
74
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SUS329J1
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490
|
670
|
36
|
61
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DSN9的冷加工變形量可達(dá)到80%；冷加工后也能得到比SUS304高的抗拉強(qiáng)度，通過80%的冷加工變形量，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1700MPa，延伸率達(dá)到與SUS304同等水平，具有優(yōu)良的冷變形性能。即使進(jìn)行強(qiáng)加工，DSN9由于其保持非磁性所以導(dǎo)磁率無變化，能保持穩(wěn)定的奧氏體相。
????所開發(fā)的奧氏體高氮不銹鋼DSN9（Fe-23Cr-10Ni-6Mn-2Mo-0.5N）可以通過常規(guī)的AF-AOD工藝熔煉。對比分析表明，DSN9室溫時(shí)的抗拉強(qiáng)度高于雙相不銹鋼SUS329JIL；高溫下的抗拉強(qiáng)度也高于耐熱鋼SUS310S；873K下的蠕變斷裂強(qiáng)度接近于耐熱鋼SUH660；其耐蝕性優(yōu)于雙相不銹鋼SUS329JIL，接近于奧氏體超級不銹鋼SUS836L。而且，DSN9具有相當(dāng)于SUS310S的極佳高溫抗氧化性能。此外，該鋼還顯示出足夠的冷加工性。因此，DSN9作為耐蝕和耐熱鋼具有極大潛力。
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