[发明专利]一种不锈钢材料及其制造方法

权利要求书

1.一种不锈钢材料，其特征在于，该不锈钢材料是以氮取代镍的Cr-Mn-N奥氏体不锈钢，该不锈钢材料包含以下重量百分比的组分：

Cr：18-22％；

Mn：14-17％；

N：0.4-0.75％；

C：小于0.15％。

2.根据权利要求1所述的不锈钢材料，其特征在于，该不锈钢材料用于与人体直接接触的产品的零件。

3.一种加压感应炉冶炼高氮钢的方法，利用加压感应冶炼炉熔炼，其特征在于，包括如下步骤：

S1：依据目标钢种的元素成分，通过下述的公式(1)及公式(2)计算出目标钢种在常压下的极限氮含量值，该极限氮含量值乘以修正值得到冶炼配制炉料中氮含量的实际加入重量百分比，该修正值介于0.7～0.9；

公式(1)：

lg[%N]=12lg(pN2/p0)-188/T-1.17-lgfNMe]]>

式中为氮气分压，p⁰为标准大气压；

公式(2)：

lgfNMe={-164ω[Cr]+8.33ω[Ni]-33.2ω{Mo}-134ω[Mn]+1.68ω[Cr]2-1.83ω[Ni]2-2.78ω[Mo]2+8.82ω[Mn]2]]>

+(1.6ω[Ni]+1.2ω[Mo]+2.16ω[Mn])ω[Cr]+(-0.26ω[Mo]+0.09ω[Mn])ω[Ni]}/T+{0.0415ω[Cr]+]]>

0.0019ω[Ni]+0.0064ω[Mo]+0.035ω[Mn]-0.0006ω[Cr]2+0.001ω[Ni]2-0.0013ω{Mo]2-0.0056ω[Mn]2]]>

+(-0.009ω[Ni]-0.0005ω[Mo]-0.0005ω[Mn])ω[Cr]+(0.0003ω[Mo]+0.0007ω[Mn])ω[Ni]}+0.13ω[C]]]>

+0.06ω[Si]+0.046ω[P]+0.007ω[S]+0.01ω[Al]-0.9ω[Ti]-0.1ω[V]-0.003ω[W]-0.12ω[O]]]>

式中为钢液中氮的活度系数；ω[m]为合金元素m的质量分数％；

S2：按钢种所含元素的要求配制冶炼物料，清理坩埚，装入配制完成的冶炼物料；

S3：对加压感应炉熔炼室进行抽空，真空度小于15Pa时开始送电以加热冶炼物料，起始功率为40KW，逐步增大功率，出现熔池后，维持并控制功率，避免喷溅；

S4：炉料化清后调低功率，进入精炼，精炼30-40分钟，真空度≤5Pa，脱离包含以下的元素O、N、H；

S5：气体氮合金化：开启制氮机，充入氮气，炉内压力至少调节至充氮压力，提高氮在钢液中的饱和溶解度；

S6：合金化：由加料口分步加入提高气体分压的冶炼原料、及按照S1中氮含量的实际加入重量百分比计算得到的氮化铬铁、氮化锰或其它增氮合金，以提高合金收得率；

S7：加入脱氧剂，控制钢液温度比熔点高100～150℃，带电浇入锭模中，降温；

S8：放气，破空，打开炉盖取出锭模，制成高氮钢。