[发明专利]一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料及其成形方法

说明书

本发明公开一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料及其激光选区熔化成形方法。合金化学组成成分(质量分数)为：13.0％‑15.0％的Cr元素、6.0％‑8.5％的Ni元素，0.5％‑1.0％的Mo元素，0‑0.08％的C元素，0‑0.75％的Si元素，0‑0.9％的Mn元素，其余为Fe元素。采用真空冶炼和气雾化制粉方法，得到粒径为15μm‑53μm的合金粉末。激光选区熔化成形工艺参数为：激光功率280W～310W，扫描速度900mm/s～1100mm/s，光斑直径0.12mm～0.14mm，铺粉层厚0.03mm‑0.04mm。在真空热处理炉中退火处理，300℃～350℃保温2h～3h，回充氩气冷至室温。室温抗拉强度超过1100MPa、延伸率不小于17％、‑196℃温度下的低温冲击韧性不小于40J。

技术领域

本发明涉及一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料及其成形方法，属于金属成形技术领域。

背景技术

我国新一代液氧/煤油高压补燃发动机相较于现有长征系列发动机，推力提高了1倍，相应地发动机氧化剂路工作压力提高了约1.5倍，氧化剂也从常温状态四氧化二氮变成无毒、无污染的低温状态液氧，原有氧化剂路承压壳体所选用的铸造铝合金材料无论从承压能力和相容性而言，已不能满足研制需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有材料和技术的不足，提出一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料及其成形方法。

本发明的技术解决方案是：

一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料，该不锈钢材料的组分至少包括Cr元素、Ni元素和Mo元素；以该不锈钢材料的总质量为100％计算，各组分的质量含量为：13.0％-15.0％的Cr元素、6.0％-8.5％的Ni元素，0.5％-1.0％的Mo元素，0-0.08％的C元素，0-0.75％的Si元素，0-0.9％的Mn元素，其余为Fe元素。

一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料的成形方法，该方法的步骤包括：

(1)将不锈钢材料的组分按配比进行混合，混合均匀后，进行真空冶炼、轧制，得到棒材；

(2)将步骤(1)得到的棒材进行气雾化制粉，得到粉料，粉料的粒径为15μm～53μm；

(3)将步骤(2)得到的粉料进行激光选区熔化成形，得到形状满足要求的06Cr14Ni7Mo不锈钢材料；

(4)将步骤(3)得到的形状满足要求的06Cr14Ni7Mo不锈钢材料进行退火处理，得到形状及力学性能均满足要求的06Cr14Ni7Mo不锈钢材料。

所述步骤(1)中，进行真空冶炼时采用真空感应方法，冶炼温度1580℃～1600℃；进行轧制时温度为1140℃～1160℃，轧制结束后经车光加工获得Ф80mm圆棒；

所述步骤(2)中，以步骤(1)得到的Ф80mm圆棒为原材料，采用气雾化制粉方法，雾化气体为氩气，压力3.5MPa～5MPa，金属液过热度100℃～300℃，金属液流率每分钟10Kg～20Kg，得到粒径范围为15μm～53μm的合金粉末；

所述步骤(3)中，激光选区熔化成形的工艺参数：激光功率280W～310W，扫描速度为900mm/s～1100mm/s，光斑直径0.12mm～0.14mm，铺粉层厚0.03mm-0.06mm；

所述步骤(4)中，退火处理的方法为：真空热处理炉中300℃～350℃保温2h～3h，回充氩气冷却至室温。

有益效果

(1)本发明的不锈钢材料为一种耐超低温高强不锈钢，可在-183℃液氧中使用，在航天液体动力领域作为重要材料而被应用。