D0I:10.13374/j.is8m1001-053x.1979.02.013 北京钢铁学院学报 1979年第2期 低温无磁不锈钢 北京钢铁学院金物教研室 苏世漳 北京特殊钢厂中心试验室 刘久恩、甘連启、陈艳春 摘 ·要 氢泡室的工作条件，要求制做泡室用的不锈钢在液态氢的极低温度 (20k)下，有足夠的强度和韧性，在三万高斯的磁场中导磁率不大于 1.005高斯奥斯特，此外，还要求这种钢有好的加工性能和焊接性能。我 们根据氢泡室用钢的要求，参照美国西屋电器公司研制的kro'marc-55不 锈钢，〔1)初步研制出k-55不锈钢带材(17.4毫米×240毫米×10米)，于室 温，液氮(-196°C)液氨(-269°C)三种温度下测试了拉伸曲线，测 试了低温下的导磁率μ和膨胀系数α，並对材料的组织和断口进行了观 察，对材料在低温拉伸过程中出现的现象进行了探討。实验结果证明， 我们炼制的K-55不锈钢基本上滿足氢泡室工程要求。 一、氢泡室用钢的选择 根据氢池室用钢的要求，婴求材料有非常稳定的奥氏体组织。众所周知，具有心立力 结构的奥氏体组织，即是在很低的温度下也不表现出冷脆现象〔2〕。如果材料的镍含量不超 过30%〔3)，一般表现为顺磁性，因此，用铁-镍-铬系奥氏体不锈钢作为泡室用钢是比较好 的，根据国外报导(1〕-(7)氢泡室用钢多采用AIS1一300型不锈钢，例1：304L,305, 310,316L及kr0arc-55等。 大量工作证明，含合金元素低的300型不锈钢在低温时其奥氏体并不是非常稳定的 〔1-7)，例304在低温时将发生Y一a'的马氏体转变，使其导磁率增加很大，按照Eicheman 关于合金元素与马氏体点关系的经验公式〔9〕。 Ms=1580-1667(碳+氨)-61.1（镍）-41.7（铬）-33.3（锰）-27.8（硅） 可以对300型不锈钢的奥氏体稳定性进行比较。表1给出了几种不锈钢按上式算出的马 氏体点Is。 13北 京 钢 铁 学 院 学 报 1 9 79年第 2 期 低 温 无 磁 不 锈 钢 北 京钢铁学院 金 物教研 室 苏 世 漳 北 京特殊钢厂 中心 试 验 室 刘久 恩 、 甘连启 、 陈艳春 摘 要 氢泡 室 的 工 作 条件 , 要 求制做 泡 室用 的不锈 钢 在 液态徽 的极低温度 ( Z o k ) 下 , 有足 约 的 强度 和 韧性 , 在 三 万 高斯 的磁 场 中 导磁 率不 大于 1 . 0 5 高斯奥斯特 , 此 外 , 还 要 求这种钢有好 的 加工性 能和 焊 接 性 能 。 我 们根 据氢泡 室 用钢 的妻求 , 参 照 美国 西屋 电器公 司研 制 的k r o n l a r c 一 5 不 锈钢 , 〔1 ) 初 步研 制 出 k 一 5 5 不锈 钢 带材 ( 17 . 4 毫米 X 2 40 毫米 X 10 米 ) , 于 室 温 , 液 氮 ( 一 19 6 O C ) 液 氦 ( 一 2 6 9 O C ) 三 种 温度 下测 试 了拉伸 曲线 , 测 试 了低 温 下 的导磁 率 林和 膨胀 系 数 a , 业对 材 料 的组 织 和 断 口 进 行 了观 察 , 对 材 料 在低 温拉 伸过 程 中出现 的现 象 进 行 了探 衬 。 实验结果 证 明 , 我们 炼 制 的 K 一5 5 不锈 钢基本 上 满足 氢泡 室 工 程 要 求 。 一 、 氢泡 室用 钢的选 择 根据 氢泡 室用 钢的要 求 , 要求 材料 有非 常稳定 的奥氏 体组 织 。 众 所周 知 , 具 有fj] 心立 方 结 构的奥氏体组 织 , 即是在很 低的 温度 一 F 也不表现 出冷脆 现 象 〔2〕 。 如果 材料 的镍 含量不超 过 30 % 〔3 〕 , 一般 表现 为顺 磁 性 , 因此 , 用铁一镍 一 铬 系奥氏 体不 锈钢 作为泡 室 用钢 是 比较 好 的 , 根据 国外 报导 〔1 卜〔7 〕氢 泡室 用 钢 多采 用 A I S J一 3 0 0 型 不 诱钢 , 例 久l : 3 0 嫂I 」 , 3 0 5 , 3 10 , 3 16 L 及 k r o , , 1 : 、 r e 一5 5等 。 大 量工作 证明 , 含合 金 元素 低 的 3 0 型 不锈 钢 在 低温 时其 奥 氏体 并不 是 非 常稳 定的 〔1一 7 〕 , 例 如 3 04 在 低温 时将发 生 丫一 a 产 的 马氏体 转 变 , 使 其导磁 率 增加很大 , 按照 E I C h e m 。 n 关于合 金元 素 与马 氏体 点关系的 经验 公式 〔9〕 。 M 。 = 15 8 0 一 16 6 7 (碳 + 氮 ) 一 6 1 . 1( 镍 ) 一 4 1 . 7 ( 金各) 一 3 3 . 3 ( 锰 ) 一 2 7 . 8 ( 硅 ) 可 以对 30 0 型不 锈 钢 的奥 氏体稳 定性 进行 比较 。 表 l 给 出 了几 种不 锈 钢按 _ _ 仁式 算出的马 氏体 点 M 。 。 J 3 4 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1979. 02. 013