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日本大同特殊钢公司奥氏体系高氮不锈钢DSN9化学成分力学性能

发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司更新时间：2013-07-11

一直以来人们就知道奥氏体生成元素氮不仅通过固溶强化能使不锈钢的强度提高，而且能作为改善耐蚀性的元素来代替高价Ni，因此氮一直被用于改善强度和耐蚀性。对于SUS316L（Fe-25Ni-23Cr-6Mo-0.2N）所代表的耐海水用超级奥氏体系不锈钢，为了提高其耐蚀性而多量添加铁素体生成元素Cr及Mo；与此同时，为了稳定奥氏体而多量添加Ni，故这是一种高价的不锈钢。

日本大同特殊钢公司以SUS316为基础，开发了旨在实现高氮化的DSN9（Fe-23Cr-10Ni-6Mn-2Mo-0.5N，mass%）。钢种开发人员以添加高量的氮代替Ni来改善强度和耐蚀性，从而以低成本开发成功了DSN9，其耐蚀性可与SUS836L媲美。另外，该钢从室温至高温的强度高，高温下的相稳定性也优良，并且具有与耐热不锈钢SUS310S同等的抗氧化性。而且，DSN9冷变形性能也优良，是一种不仅适用于耐蚀用途而且也适用于耐热用途的优秀高氮奥氏体系不锈钢。

DSN9的化学成份见下表。为了多量添加N，有必要提高钢水中的N和凝固后的奥氏体相的氮固溶极限值。而且为了在浇铸时不产生氮气孔，凝固时的奥氏体相的氮溶解度必须比钢水中的氮含量还要大。为此，DSN9以SUS316为基础添加了Mn6%，并将Cr含量提高到了23%。另外，即使将Ni含量降低到10%，也能通过添加0.5mass%的氮保持稳定的奥氏体相。

表1 DSN9的化学成份（mass%）

C	Mn	Ni	Cr	Mo	N	Fe
0.02	6.0	10.0	23.0	2.0	0.5	余量

经1373K×0.5hr/WC固溶处理的DSN9的室温抗拉性能见下表。其0.2%屈服强度及抗拉强度均比SUS316高得多，抗拉强度及延性也比高强度双相不锈钢SUS329J1好得多。

表2 经1373K下固溶处理的DSN9的室温抗拉性能

钢	0.2%屈服应力（MPa）	极限抗拉强度（MPa）	延伸率（%）	断面收缩率（%）
DSN9	431	836	55	72
SUS316	243	591	58	74
SUS329J1	490	670	36	61

DSN9的冷加工变形量可达到80%；冷加工后也能得到比SUS304高的抗拉强度，通过80%的冷加工变形量，抗拉强度可达到1700MPa，延伸率达到与SUS304同等水平，具有优良的冷变形性能。即使进行强加工，DSN9由于其保持非磁性所以导磁率无变化，能保持稳定的奥氏体相。

所开发的奥氏体高氮不锈钢DSN9（Fe-23Cr-10Ni-6Mn-2Mo-0.5N）可以通过常规的AF-AOD工艺熔炼。对比分析表明，DSN9室温时的抗拉强度高于双相不锈钢SUS329JIL；高温下的抗拉强度也高于耐热钢SUS310S；873K下的蠕变断裂强度接近于耐热钢SUH660；其耐蚀性优于双相不锈钢SUS329JIL，接近于奥氏体超级不锈钢SUS836L。而且，DSN9具有相当于SUS310S的极佳高温抗氧化性能。此外，该钢还显示出足够的冷加工性。因此，DSN9作为耐蚀和耐热钢具有极大潜力。

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