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日本大同特殊鋼公司奧氏體系高氮不銹鋼DSN9化學成分力學性能
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：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化能使不銹鋼的強度提高，而且能作為改善耐蝕性的元素來代替高價Ni，因此氮一直被用于改善強度和耐蝕性。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，為了穩(wěn)定奧氏體而多量添加Ni，故這是一種高價的不銹鋼。
日本大同特殊鋼公司以SUS316為基礎，開發(fā)了旨在實現(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。而且為了在澆鑄時不產(chǎn)生氮氣孔，凝固時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%屈服強度及抗拉強度均比SUS316高得多，抗拉強度及延性也比高強度雙相不銹鋼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%屈服應力
（MPa）
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極限抗拉強度
（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
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836
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55
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72
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SUS316
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243
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591
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58
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74
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SUS329J1
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490
|
670
|
36
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61
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DSN9的冷加工變形量可達到80%；冷加工后也能得到比SUS304高的抗拉強度，通過80%的冷加工變形量，抗拉強度可達到1700MPa，延伸率達到與SUS304同等水平，具有優(yōu)良的冷變形性能。即使進行強加工，DSN9由于其保持非磁性所以導磁率無變化，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室溫時的抗拉強度高于雙相不銹鋼SUS329JIL；高溫下的抗拉強度也高于耐熱鋼SUS310S；873K下的蠕變斷裂強度接近于耐熱鋼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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