[发明专利]一种不锈钢材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种不锈钢材料及其制备方法。一种不锈钢材料，以质量％计，含有：Cr：16‑25％，Mn：12‑17％，C小于0.25％，Si小于1％，N：0.3‑0.9％，剩余部分包含Fe及不可避免的杂质，所述不锈钢材料为无镍、复层双相不锈钢，该不锈钢表层为奥氏体组织，心部为奥氏体‑铁素体双相组织。本发明提供的不锈钢材料可经受24小时盐雾和24小时人工汗液而不被腐蚀，不含镍、钼，不存在镍过敏的风险，且原材料成本更低，在磁性能、加工工艺的简化、零件加工时材料去除少等方面都具有明显的优势。

技术领域

本发明涉及不锈钢材料领域，更具体地说，涉及一种以无镍、无钼、高氮合金粉末为原料，通过粉末冶金技术得到一种具有表层为奥氏体组织、心部为奥氏体-铁素体复层双相组织的不锈钢材料及其制备方法。

背景技术

根据组织的不同，不锈钢一般可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢、马氏体不锈钢等。奥氏体具有优异的综合抗腐蚀能力，但奥氏体(γ-Fe)呈弱磁或无磁性。铁素体(а-Fe)虽然具有较好的磁性能，但是综合抗腐蚀能力较差。传统奥氏体-铁素体不锈钢一般具有表层与心部一致的组织，表层由于铁素体的存在，综合抗腐蚀能力能力一般稍弱。这使得在一些在零件外表面要求较高的综合抗腐蚀能力，而零件心部又要求具有较好磁性能的特殊领域，传统的不锈钢都难以满足使用需求。

举例来说，具有较高防磁功能要求的手表表壳，对于表壳表层与人体皮肤直接接触的部分，因为人体汗液中含氯离子及酸性介质，所以特别要求具有良好的综合抗腐蚀能力；而对于表壳心部与机心接触的部分，对综合抗腐蚀能力要求不高，却要求具有较好的磁性能，尤其是较高的磁导率，以保护机心不受外界磁场影响。

此外，传统奥氏体不锈钢的成分一般含有镍，镍一方面价格高昂，另一面可能会对人体造成金属过敏，从原材料经济性和防止人体镍过敏的角度考虑，如果不锈钢中不含镍，则材料的经济性和人体相容性会更优。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种不锈钢材料及其制备方法，该不锈钢材料无镍，且表层具有奥氏体组织，心部具有奥氏体-铁素体的复层双相组织，使得材料表面具有较好的综合抗腐蚀能力，心部具有较好的磁性能。

本发明所采用的技术方案是：提供一种具有无镍复层双相组织的不锈钢材料，以质量％计，含有：

Cr：16-25％，

Mn：12-17％，

C小于0.25％，

Si小于1％，

N：0.3-0.9％，

剩余部分包含Fe及不可避免的杂质，

所述不锈钢材料为表层为奥氏体组织、心部为奥氏体-铁素体双相组织的无镍复层双相不锈钢。

在本发明所述的不锈钢材料中，所述不锈钢材料表层奥氏体组织的厚度范围为10-5000μm。

在本发明所述的不锈钢材料中，所述不锈钢材料以质量％计含有：

Cr：20.4％，

Mn：14.07％，

C：0.2％，

Si：0.42％，

N：0.34％，

剩余部分包含Fe及不可避免的杂质；

所述不锈钢材料的表层奥氏体组织的厚度为500μm。

本发明还提供一种不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：