专利名称：：铁-锰-铝-碳奥氏体无磁钢与低温钢的利记博彩app
技术领域：
：本发明属于一种新型的无磁钢与低温钢，是用于制作电气设备中不导磁部件或低温设备中的耐低温构件的理想材料。目前在制造变压器、磁选机、电机、电炉仪表及其它在磁场中工作的设备，需要采用磁导率很低的无磁钢或有色合金制作不导磁部件。而国内外一般多用1Cr18Ni9Ti不锈钢、铝合金及铜合金，其中奥氏体不锈钢的用量最大。但不锈钢价格较贵，并且含有较稀缺的Ni、Cr元素。若用铝合金，则存在强度较低、焊接工艺复杂等问题。在制造77K及其以上温度的低温设备中，通常采用1Cr18Ni9Ti或9%Ni钢，而9%Ni钢的焊接工艺与热处理工艺均较复杂。苏联曾研制出一种无磁钢45Mn17Al3由于碳高锰低、故其焊接性能、77K低温韧性均较差。本发明人张彦生曾研制出一种15Mn26Al4低温钢(其中C-0.15%、Mn-26%、Al-4%、Fe余量，本申请书中的合金含量均用重量百分比)。并发表于《金属学报》1977年9月、3卷、3期，曾用笔名叶基石。本项发明的发明人于1987年曾由大连科技情报研究所以Dialog系统检索《世界专利索引》数据库与《金属文摘》数据库，未查到Fe-Mn-Al无磁钢与低温钢的专利。只查到与Fe-Mn-Al奥氏体钢的金属学基础研究有关的非专利论文13篇，其中本发明人发表的有4篇。本发明人曾研制的低温钢15Mn26Al4虽有低磁导率与良好的低温韧性，但由于Mn、Al含量较高，给冶炼、钢锭热加工及焊接带来一定困难，并且成本较高，不易推广使用。为了解决上述问题研制新型的无磁钢与低温钢是十分必要的。鉴于上述现技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种新的铁-锰-铝-碳奥氏体无磁钢与低温钢。通过合金成分Mn、Al、C的优选组合，使其具有稳定的奥氏体、低的磁导率、高的低温韧性、适宜的强度、较好的焊接性能、冶炼性能及钢锭的热加工性能、以获得进行工业化生产所要求的综合工艺性能。本发明中的Mn、C稳定奥氏体结构、Al抑制γ-∈马氏体相变、降低加工硬化，改善切削性能并提高钢的耐蚀性。以使本发明的新钢种具有极低的磁导率与在77K及其以上温度的高韧性。本发明新钢种作为无磁钢，可以代替1Cr18Mi9Ti及有色合金，用于变压器、磁选机及电机等电气设备中不导磁部件的制造。若作为低温钢可代替1Cr18Ni9Ti与9%Ni钢用于77K及其以上温度的低温设备的机械部件，如容器、阀门等。但本发明的价格低于1Cr18Ni9Ti，热处理工艺及焊接工艺又远比9%Ni钢简单。本发明的内容和实施方法，包括无磁钢与低温钢的成分和生产工艺，现分述如下1.本发明所述的铁-锰-铝-碳奥氏体无磁钢与低温钢含有Mn19～21%、Al2.3～3.2%、C0.25～0.33%Si≤0.7%、S≤0.05%、P≤0.04%、Fe余量。2.本发明所述的无磁钢与低温钢的主要性能列于下述两表中表1室温物理性能<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">磁导率μ电阻率ρ密度γ弹性模量E平均热膨胀系数4π×10－7H／m(μΩ·cm)(g/cm3)(X103MN/m2)(10-6/K)1.00597.37.59182.459.5</table></tables>表2力学性能<tablesid="table2"num="002"><tablealign="center">温度σ0。2MN／m2σBMN／m2δ%4%aKkJ/m2硬度HB室温282～297635～65563～6670～752900～3000～14477K633119079581700～1900--</table></tables>3.本发明所述的无磁钢与低温钢在77～650K温度范围内为稳定的面心立方结构。4.本发明所述的无磁钢与低温钢的制备方法，是采用电弧炉氧化法冶炼(或感应炉冶炼)、碱性液渣或固渣保护浇铸成锭。钢锭加热温度为1473K左右、在1423～1073K温度区间加工成型材。5.本发明所述的无磁钢与低温钢其固溶温度为1273K±50K。6.本发明所述的无磁钢与低温钢，可采用铬镍奥氏体不锈钢焊条或Fe-Mn-Al钢焊条进行本钢种之间及本钢种与低碳钢的焊接。本发明铁-锰-铝-碳奥氏体无磁钢与低温钢，同现有的钢种1Cr18Ni9Ti和9%Ni钢相比较，其主要特点是(1).本发明新钢种作为无磁钢应用时，与1Cr18Ni9Ti比较，强度和塑性较高，奥氏体稳定性好、磁导率低而电阻率高即涡流损耗小。并且价格仅为1Cr18Ni9Ti的50%左右，同时节省了较贵的且稀缺的Cr、Ni元素。(2).本发明新钢种作为低温钢应用时与1Cr18Ni9Ti相比较具有强度较高、低温韧性更高、奥氏体稳定性好的特点(1Cr18Ni9Ti在低温形变时，将发生γ→α马氏体相变、降低韧性)，并且价格只为1Cr18Ni9Ti的50%左右。但本发明新钢种的耐腐蚀性能低于1Cr18Ni9Ti，只适于制造不接触强腐蚀性介质的部件。(3).本发明新钢种作为低温钢应用时，与9%Ni钢相比较，本发明钢种的低温韧性高于9%Ni钢，且热处理工艺与焊接工艺简单，因而可大大降低制造设备的成本与难度。但本发明新钢种的屈服强度仅为9%Ni钢的60%，故不适用于需要特高强度的场合。根据本发明的内容和实施方法，其具体的实施例如下在某冶金工厂的生产中，依照本发明说明书中所述生产工艺与合金成分，以废钢、生铁、金属锰和低、中碳锰铁、工业铝锭为原料用电弧氧化法冶炼，碱性液渣保护浇铸成锭。所炼钢的化学成分为Mn20.3%、Al2.7%、C0.3%Si0.2%、Fe余量。钢锭加热温度1473K左右。经轧制或锻造开坯，生产18mm厚板材与棒材10吨用于某变压器厂。以本发明所生产的变压器的质量达到国际电工委员会(IEC)标准。权利要求1.本发明所述铁-锰-铝-碳奥氐体无磁钢与低温钢，其特征在于含Mn19～21%、Al2.3～3.2%、C0.25～0.33%、Si≤0.7%、S≤0.05%、P≤0.04%、Fe余量。2.根据权利要求1所述无磁钢与低温钢的制备方法，其特征在于采用电弧炉氧化法冶炼(或感应炉冶炼)、碱性液渣保护铸锭、钢锭加热温度为1473K左右、在1423-1073K温度之间加工成型材。3.根据权利要求1或2所述的无磁钢与低温钢，其特征在于其固溶温度为1273K±50K。4.根据权利要求2或3所述的无磁钢与低温钢，其特征在于可采用铬镍奥氏体不锈钢焊条或者Fe-Mn-Al钢焊条进行本钢种之间及本钢种与低碳钢的焊接。全文摘要本发明所述的铁—锰—铝—碳奥氏体无磁钢与低温钢，是由Mn、C稳定奥氏体结构，Al抑制γ→ε马氏体相变，使本发明的新钢种具有极低的磁导率与在77K及其以上温度的高韧性。本发明新钢种作为无磁钢，可以代替1Cr18Ni9Ti及有色合金用于变压器、磁选机及电机等电气设备中不导磁部件的制造。作为低温钢可代替1Cr18Ni9Ti与9％Ni钢用于77K及其以上温度的低温设备的机械部件，如容器、阀门等。但本发明的价格低于1Cr18Ni9Ti，热处理工艺及焊接工艺远比9％Ni钢简单。文档编号C22C38/06GK1039268SQ89104759公开日1990年1月31日申请日期1989年7月8日优先权日1989年7月8日发明者张彦生,田兴申请人:大连铁道学院,中国科学院金属研究所