一种奥氏体不锈钢合金的制备方法
阅读：133发布：2023-01-22
专利汇可以提供一种奥氏体不锈钢合金的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种奥氏体不锈 钢 合金 的制备方法，将 铁 粉、铬粉和锰均匀混合后在压强为5MPa的氮气氛下 研磨 ，干燥研磨产物，得到合金化Fe‑Cr‑Mn‑N粉末；将合金化Fe‑Cr‑Mn‑N粉末 热压 烧结 ，冷却至室温即可得到高强高硬无镍奥氏体 不锈钢 。本发明使用的 合金元素 简单且价格相对低廉，制备工艺简单，操作方便，其核心步骤包括机械合金化制粉和粉末烧结，将机械合金化粉末烧结成 块 材，得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。该方法制备的高强高硬无镍奥氏体不锈钢具有优异的 力 学性能和较好的耐蚀性能，达到了高强高硬无镍奥氏体不锈钢的要求。，下面是一种奥氏体不锈钢合金的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉混合均匀后在压强为4-6Mpa的氮气氛下研磨1～12h；然后将研磨后的产物取出，干燥，得到合金化Fe-Cr-Mn-N粉末，真空封装保存；
2)将步骤1)制得的合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末在压力为180-200MPa、温度为900～
1000℃，且具有流动的氩气保护的条件下热压烧结0.5～1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，得到烧结块材；
3)将步骤2)制得烧结后的Fe-Cr-Mn-N块材进行固溶处理，在流动的氩气、温度为1150℃±10℃的条件下保温1.4h—1.6h，然后用蒸馏水水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
2.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述的铁粉、铬粉和锰粉的纯度为≥99.8％，粒度均为200目以细。
3.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的研磨在振动棒磨机中进行，研磨前先抽真空再充入氮气气体进行防氧化保护和作为合金化氮源，设置振动棒磨机的转速为900～1000rmp/min，使用的振动棒为不锈钢材质，棒料比为25:1～30:1。
4.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中在研磨完成后，先对振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇，继续研磨30～35min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，再进行干燥；其中充入的无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15～18％。
5.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的干燥是将待干燥的粉末置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8～-0.95MPa，然后升温至70～75℃干燥10～12h。
6.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤)中在研磨时向每300g铁、铬和锰粉末的混合物中充入压强为5MPa的氮气。
7.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装入内表面铺放有石墨纸的硬质合金模具中，振实，再放入气氛保护热压烧结炉内进行热压烧结。
8.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中在进行热压烧结时，先在室温下升压至620--640MPa并保压10-20min，然后降低压强至
180～200MPa，再以8～10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，且过程中通入流动的氩气作为保护气体，并在该条件下热压烧结0.5～1h。
9.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，其特征在于：所述步骤3)-3
中的固溶处理在真空管式炉中进行，固溶处理前先抽真空至10 Pa，再通入流动的氩气作为保护气体，再以8～10℃/min的升温速度升温至1150℃±10℃的条件下保温1.4h—1.6h，整个过程持续通入流动的氩气，保温结束后迅速取出放入蒸馏水中进行水冷处理。
一种奥氏体不锈钢合金的制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 不锈钢具有良好的耐蚀性能及综合力学性能，在许多领域获得快速发展，尤其是奥氏体不锈钢，因具有良好的塑性、焊接性、高耐蚀性、韧性和低温韧性、无磁性、易加工性等优点，在石油、化工、食品及医疗器械等行业得到广泛应用。但传统的304和316奥氏体不锈钢在室温下具有良好的塑性，但强度偏低，难以满足日益提高的性能要求。向不锈钢中添加氮元素可以提高不锈钢的强度和耐蚀性，而且可以节约镍资源，也解决了当前含镍不锈钢用作生物医疗材料时对人体器官的“镍敏”危害。氮作为取代镍的元素具有以下优点：氮是一种非常强烈的形成和稳定奥氏体相区元素，可以降低钢中铁素体含量扩大奥氏体相区；同时氮能够显著提高钢强度，且不降低其塑韧性；氮可以显著提高不锈钢的点蚀电位，1％的氮作用与30％Cr相当。高氮钢的传统制备工艺是高压熔炼法，但所用设备复杂、投资巨大，限制了它的工业发展和应用，而机械合金化得益于其能量高，制备过程中粉末在机械碰撞下形成了大量可用于氮气和粉末发生固-气反应的新鲜表面，可以较为容易使氮固溶到铁基体中，烧结块材能获得高氮、组织均匀、晶粒细化的不锈钢，更具应用前景。
发明内容
[0003] 本发明的目的在提供一种高强高硬无镍奥氏体不锈钢合金的制备方法，该方法制备的高强高硬无镍奥氏体不锈钢合金具有优异的力学性能和较好的耐腐蚀性能，达到了高强高硬无镍奥氏体不锈钢的要求。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的制备技术方案为：
[0005] 一种高强高硬无镍奥氏体不锈钢合金的制备方法，包括以下步骤：
[0006] 一种奥氏体不锈钢合金的制备方法，包括以下步骤：
[0008] 2)将步骤1)制得的合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末在压力为180-200MPa、温度为900～1000℃，且具有流动的氩气保护的条件下热压烧结0.5～1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，得到烧结块材；
[0009] 3)将步骤2)制得烧结后的Fe-Cr-Mn-N块材进行固溶处理，在流动的氩气、温度为1150℃±10℃的条件下保温1.4h—1.6h，然后用蒸馏水水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0010] 所述的铁粉、铬粉和锰粉的纯度为≥99.8％，粒度均为200目以细。
[0011] 所述步骤1)中的研磨在振动棒磨机中进行，研磨前先抽真空再充入氮气气体进行防氧化保护和作为合金化氮源，设置振动棒磨机的转速为900～1000rmp/min，使用的振动棒为不锈钢材质，棒料比为25:1～30:1。
[0012] 所述步骤1)中在研磨完成后，先对振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇，继续研磨30～35min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，再进行干燥；其中充入的无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15～18％。
[0013] 所述步骤1)中的干燥是将待干燥的粉末置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8～-0.95MPa，然后升温至70～75℃干燥10～12h。
[0014] 所述步骤)中在研磨时向每300g铁、铬和锰粉末的混合物中充入压强为5MPa的氮气。
[0015] 所述步骤2)中将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装入内表面铺放有石墨纸的硬质合金模具中，振实，再放入气氛保护热压烧结炉内进行热压烧结。
[0016] 所述步骤2)中在进行热压烧结时，先在室温下升压至620--640MPa并保压10-20min，然后降低压强至180～200MPa，再以8～10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，且过程中通入流动的氩气作为保护气体，并在该条件下热压烧结0.5～1h。
[0017] 所述步骤3)中的固溶处理在真空管式炉中进行，固溶处理前先抽真空至10-3Pa，再通入流动的氩气作为保护气体，再以8～10℃/min的升温速度升温至1150℃±10℃的条件下保温1.4h—1.6h，整个过程持续通入流动的氩气，保温结束后迅速取出放入蒸馏水中进行水冷处理。
[0018] 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0019] 本发明提供的高强高硬无镍奥氏体不锈钢的制备方法，将铁粉、铬粉和锰均匀混合后在压强为5MPa的氮气氛下研磨，干燥研磨产物，得到合金化Fe-Cr-Mn-N粉末；将合金化Fe-Cr-Mn-N粉末热压烧结，冷却至室温即可得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。本发明使用的合金元素简单且价格相对低廉，制备工艺简单，操作方便，其核心步骤包括机械合金化制粉和粉末烧结，将机械合金化粉末烧结成块材，得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。该方法制备的高强高硬无镍奥氏体不锈钢具有优异的力学性能和较好的耐蚀性能，达到了高强高硬无镍奥氏体不锈钢的要求。
[0020] 本发明制备的高强度高硬度奥氏体，抗拉强度为1178.63～1300.69MPa，密度为7.60g/cm3左右，其相对密度可达99％左右，2％屈服强度为873.75～915.50MPa，硬度为
480.76～487.96HV，密度为7.56～7.63g/cm3，断后伸长率为8.17～9.57％。在保持较好延伸率的同时，具有优异的力学性能，能够满足特殊场合的使用需求。
480.76～487.96HV，密度为7.56～7.63g/cm3，断后伸长率为8.17～9.57％。在保持较好延伸率的同时，具有优异的力学性能，能够满足特殊场合的使用需求。
[0021] 本发明还具有以下优点：
[0022] 1)用价格较低廉的锰和氮替换镍、钼等传统强化铁基体元素进行合金化，降低成本同时避免镍对于人体的危害。
[0023] 2)利用振动棒磨机经过机械合金化，实现了常规方法无法实现的锰和氮在铁中的超饱和固溶，相对于熔炼而言可以在较低温度下实现合金化过程。
[0024] 3)采取利用模具进行热压烧结的方式制备块材，包括加压工艺和烧结温度，工艺简单，操作方便，在烧结过程中达到析出强化的目的，提高强度和硬度。
[0026] 5)利用固溶处理消除机械合金化和热压烧结过程中产生的氮化物，进一步提升性能。
[0027] 6)制备的高强度高硬度奥氏体块材抗拉强度远大于304不锈钢要求(σb≥520MPa)，同时保持较好的延伸率。
具体实施方式
[0028] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉混合均匀后在压强为5Mpa的氮气氛下研磨1～12h；然后将研磨后的产物取出，干燥，得到合金化Fe-Cr-Mn-N粉末，真空封装保存；
[0029] 2)将制得的合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末在压力为180-200MPa、温度为900～1000℃，且具有流动的氩气保护的条件下热压烧结0.5～1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，得到烧结块材；
[0030] 3)将制得烧结后的Fe-Cr-Mn-N块材进行固溶处理，在流动的氩气、温度为1150℃的条件下保温1.5h，然后用蒸馏水水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0031] 所述的铁粉、铬粉和锰粉的纯度为≥99.8％，粒度均为200目以细。
[0032] 所述步骤1)中的研磨在振动棒磨机中进行，研磨前先抽真空再充入氮气气体进行防氧化保护和合金化，设置振动棒磨机的转速为900～1000rmp/min，使用的振动棒为不锈钢材质，棒料比为25:1～30:1。
[0033] 所述步骤1)中在研磨完成后，先对振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇，继续研磨30～35min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，再进行干燥；其中充入的无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15～18％。
[0034] 所述步骤1)中的干燥是将待干燥的粉末置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8～-0.95MPa，然后升温至70～75℃干燥10～12h。
[0035] 所述步骤1)中在研磨时向每300g铁、铬和锰粉末的混合物中充入压强为5MPa的氮气。
[0036] 所述步骤2)中将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装入内表面铺放有石墨纸的硬质合金模具中，振实，再放入气氛保护热压烧结炉内进行热压烧结。
[0037] 所述步骤2)中的热压烧结在气氛保护热压烧结炉内中进行，在进行热压烧结时，先在室温下升压至630MPa并保压15min，然后降低压强至180～200MPa，再以8～10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，且过程中通入流动的氮气作为保护气体，并在该条件下热压烧结0.5～1h。
[0038] 所述步骤3)中的固溶处理在真空管式炉中进行，固溶处理前先抽真空至10-3Pa，再通入流动的氩气作为保护气体，再以8～10℃/min的升温速度升温至1150℃并保温1.5h，整个过程持续通入流动的氩气，保温结束后迅速取出放入蒸馏水中进行水冷处理。
[0039] 所述的高强高硬无镍奥氏体不锈钢的制备方法制得的高强高硬无镍奥氏体不锈钢合金，其抗拉强度为1178.63～1300.69MPa，2％屈服强度为873.75～915.50MPa，硬度为480.76～487.96HV，密度为7.60g/cm3左右，断后伸长率为8.17～9.57％。
[0040] 本发明制备的高强高硬无镍奥氏体不锈钢，其关键在于合金化元素种类和含量，制备方法的核心在于将机械合金化与粉末冶金结合，通过机械合金化实现铬元素、锰元素和氮元素在铁中的固溶，利用粉末冶金的热压烧结将合金化的铜粉末烧结成型并固溶析出，从而获得高强度又具有较好塑形的不锈钢块材。该制备方法包含机械制粉、热压烧结和固溶处理三部分，其中机械制粉的工艺要点为：
[0041] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉共300g混合均匀后加入振动棒磨机中，其中使用商品化的铁粉、铬粉和锰粉，纯度为分析纯(纯度≥99.8％)，粒度为200目以细。按棒料比为25:1～30:1加入不锈钢材质的振动棒，每根约215g，棒磨前先抽真空后充入氮气作为氮源和保护气体，设定振动棒磨机转速为900～1000rmp/min，研磨1～12h后停机。
[0042] 2)研磨结束后将振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇(无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15～18％，继续研磨30～35min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8～-0.95MPa，然后升温至70～75℃干燥10～12h，得到合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末，真空封装保存。
[0043] 热压烧结的工艺要点为：
[0044] 先在硬质合金模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，避免粉末在烧结时的氧化，同时有利于烧结完成后取样。然后将合金化的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装填在硬质合金模具中，振实，置于热压烧结炉内，同时通入流动的氮气作为保护气体。室温下升压至300MPa并保压15min，降低压强至180～200MPa，以10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，在该条件下热压烧结0.5～1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，从模具中取出，得到合金块材。气氛保护热压烧结炉由200t油压机和开口式炉膛组成，可气氛保护，最高加热温度可达1200℃，可保证中压烧结工艺参数实现。
[0045] 粉末固溶处理的工艺要点为：
[0046] 将制得烧结后的Fe-Cr-Mn-N块材放入真空管式炉中，先将真空管式炉抽真空至10-3Pa，再通入流动的氩气作为保护气体，再以8～10℃/min的升温速度升温至1150℃并保温1.5h，整个过程持续通入流动的氩气，保温结束后迅速取出放入蒸馏水中进行水冷处理。
固溶处理能消除由于氮未完全固溶产生的氮化物，使氮完全固溶到铁基体晶格中。
固溶处理能消除由于氮未完全固溶产生的氮化物，使氮完全固溶到铁基体晶格中。
[0047] 本发明制得的高强高硬无镍奥氏体不锈钢的抗拉强度为1178.63～1300.69MPa MPa，2％屈服强度为873.75～915.50MPa，远超过304不锈钢抗拉强度≥520Mpa和2％屈服强度≥205Mpa的要求。不锈钢密度可达7.60g/cm3左右，与理论密度值(按Fe＝7.86g/cm3，Cr＝7.20g/cm3，Mn＝7.44g/cm3计算)相比较，其相对密度可达99％左右。硬度值达480.76～487.96HV，是市场304不锈钢硬度(200HV)两倍多。同时延伸率还达到传统粉末冶金无法达到的9％左右，在保持较好延伸率的同时，具有优异的力学性能，能够满足特殊场合的使用需求。
[0048] 下面用实施例对本发明做详细说明，所述是对本发明的解释，而非限制。
[0049] 实施例1：
[0050] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉共300g混合均匀后加入振动棒磨机中，其中使用商品化的铁粉、铬粉和锰粉，纯度为分析纯，粒度为200目以细。按棒料比为30:1加入42根质量为215g的不锈钢棒，棒磨前先抽真空后充入氮气气作为氮源和保护气体，设定振动棒磨机转速为900rmp/min，研磨4h后停机。
[0051] 2)研磨结束后将振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇(无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15％)，继续研磨50min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8MPa，然后升温至75℃干燥10h，得到合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末，真空封装保存。
[0052] 3)在硬质合金模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装填在硬质合金模具中，振实，置于热压烧结炉内，同时通入流动的氩气形成保护气氛。室温下升压至630MPa并保压15min，降低压强至200MPa，以10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，在该条件下热压烧结1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，从模具中取出，得到Fe-Cr-Mn-N固溶体块材。
[0053] 4)将Fe-Cr-Mn-N固溶体块材放入真空管式炉中，先将真空管式炉抽真空至10-3Pa，然后通入流动的氩气防氧化，再以10℃/min的升温速度升至1150℃，并保温1.5h，整个过程持续通入氩气形成保护氛围，保温结束迅速取出放入蒸馏水中进行水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0054] 实施例2：
[0055] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉共300g混合均匀后加入振动棒磨机中，其中使用商品化的铁粉、铬粉和锰粉，纯度为分析纯，粒度为200目以细。按棒料比为30:1加入42根质量为215g的不锈钢棒，棒磨前先抽真空后充入氮气气作为氮源和保护气体，设定振动棒磨机转速为900rmp/min，研磨8h后停机。
[0056] 2)研磨结束后将振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇(无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15％)，继续研磨50min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，置于真空干燥箱中，抽真空至-0.85MPa，然后升温至75℃干燥10h，得到合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末，真空封装保存。
[0057] 3)在硬质合金模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装填在硬质合金模具中，振实，置于热压烧结炉内，同时通入流动的氩气形成保护气氛。室温下升压至630MPa并保压15min，降低压强至200MPa，以10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，在该条件下热压烧结1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，从模具中取出，得到Fe-Cr-Mn-N固溶体块材。
[0058] 4)将Fe-Cr-Mn-N固溶体块材放入真空管式炉中，先将真空管式炉抽真空至10-3Pa，然后通入流动的氩气防氧化，再以10℃/min的升温速度升至1150℃，并保温1.5h，整个过程持续通入氩气形成保护氛围，保温结束迅速取出放入蒸馏水中进行水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0059] 实施例3：
[0060] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉共300g混合均匀后加入振动棒磨机中，其中使用商品化的铁粉、铬粉和锰粉，纯度为分析纯，粒度为200目以细。按棒料比为30:1加入42根质量为215g的不锈钢棒，棒磨前先抽真空后充入氮气气作为氮源和保护气体，设定振动棒磨机转速为900rmp/min，研磨12h后停机。
[0061] 2)研磨结束后将振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇(无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15％)，继续研磨50min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，置于真空干燥箱中，抽真空至-0.9MPa，然后升温至75℃干燥10h，得到合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末，真空封装保存。
[0062] 3)在硬质合金模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装填在硬质合金模具中，振实，置于热压烧结炉内，同时通入流动的氩气形成保护气氛。室温下升压至630MPa并保压15min，降低压强至200MPa，以10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，在该条件下热压烧结1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，从模具中取出，得到Fe-Cr-Mn-N固溶体块材。
[0063] 4)将Fe-Cr-Mn-N固溶体块材放入真空管式炉中，先将真空管式炉抽真空至10-3Pa，然后通入流动的氩气防氧化，再以10℃/min的升温速度升至1150℃，并保温1.5h，整个过程持续通入氩气形成保护氛围，保温结束迅速取出放入蒸馏水中进行水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0064] 实施例4：
[0065] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉共300g混合均匀后加入振动棒磨机中，其中使用商品化的铁粉、铬粉和锰粉，纯度为分析纯，粒度为200目以细。按棒料比为30:1加入42根质量为215g的不锈钢棒，棒磨前先抽真空后充入氮气气作为氮源和保护气体，设定振动棒磨机转速为900rmp/min，研磨8h后停机。
[0066] 2)研磨结束后将振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇(无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15％)，继续研磨50min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8MPa，然后升温至75℃干燥10h，得到合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末，真空封装保存。
[0067] 3)在硬质合金模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装填在硬质合金模具中，振实，置于热压烧结炉内，同时通入流动的氩气形成保护气氛。室温下升压至630MPa并保压15min，降低压强至180MPa，以10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，在该条件下热压烧结1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，从模具中取出，得到Fe-Cr-Mn-N固溶体块材。
[0068] 4)将Fe-Cr-Mn-N固溶体块材放入真空管式炉中，先将真空管式炉抽真空至10-3Pa，然后通入流动的氩气防氧化，再以10℃/min的升温速度升至1150℃，并保温1.5h，整个过程持续通入氩气形成保护氛围，保温结束迅速取出放入蒸馏水中进行水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0069] 实施例5
[0070] 1)按质量比为70:18:12将铁粉、铬粉和锰粉共300g混合均匀后加入振动棒磨机中，其中使用商品化的铁粉、铬粉和锰粉，纯度为分析纯，粒度为200目以细。按棒料比为30:1加入42根质量为215g的不锈钢棒，棒磨前先抽真空后充入氮气气作为氮源和保护气体，设定振动棒磨机转速为900rmp/min，研磨8h后停机。
[0071] 2)研磨结束后将振动棒磨机抽真空，然后向其中充入无水乙醇(无水乙醇的体积为振动棒磨机内棒磨罐容积的15％)，继续研磨50min后湿取产物，将产物静置后滤去上层清液，置于真空干燥箱中，抽真空至-0.8MPa，然后升温至75℃干燥10h，得到合金化Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末，真空封装保存。
[0072] 3)在硬质合金模具腔体内表面铺放一层石墨纸，形成还原性环境，将机械合金化后的Fe-Cr-Mn-N固溶体粉末装填在硬质合金模具中，振实，置于热压烧结炉内，同时通入流动的氩气形成保护气氛。室温下升压至630MPa并保压15min，降低压强至190MPa，以10℃/min的升温速度升温至900～1000℃，在该条件下热压烧结1h；烧结完成后自然冷却至室温并卸压，从模具中取出，得到Fe-Cr-Mn-N固溶体块材。
[0073] 4)将Fe-Cr-Mn-N固溶体块材放入真空管式炉中，先将真空管式炉抽真空至10-3Pa，然后通入流动的氩气防氧化，再以10℃/min的升温速度升至1150℃，并保温1.5h，整个过程持续通入氩气形成保护氛围，保温结束迅速取出放入蒸馏水中进行水冷，即得到高强高硬无镍奥氏体不锈钢。
[0074] 本发明提供的高强度高硬度奥式体不锈钢的制备方法，其在不同压强下热压烧结获得的铜合金块材，经测试其性能数据如下：
[0075] 表1本发明制得的高强高硬无镍奥氏体不锈钢的各项性能
[0076]
[0077] 经实验测试，本发明提供的高强度高硬度奥式体不锈钢，利用机械合金化和热压烧结方式制备获得，具备优异的力学性能，同时保持较好的延伸率，能够满足特殊场合需要。
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