專利名稱：金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及奧氏體不銹鋼，特別涉及一種編織金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼。
背景技術(shù)：
18-8系列奧氏體不銹鋼，如lCrl8Ni9、lCrl8Ni9Ti、0Crl8Ni9等是傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼，俗稱“304”，該系列鋼因其良好的耐腐性能、熱加工性能、冷加工性能及綜合機(jī)械性能，在生產(chǎn)上得到廣泛穩(wěn)定的長期應(yīng)用。金屬軟管不銹鋼絲需具備如下特點(diǎn)1、耐腐蝕。編織后鹽霧試驗(yàn)72小時后不生銹。2、較高的抗拉強(qiáng)度。編織成EPDM管后，提供一些耐壓能力， 防止EPDM管爆破。3、表面光潔度。光滑的線材表面，編織時不能出現(xiàn)跳線?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般使用304不銹鋼材料制作編織金屬軟管不銹鋼絲，但在經(jīng)過編織后，其線材已經(jīng)被加工硬化，故其耐腐蝕性能也有所下降，試驗(yàn)表明，一般編織后做鹽霧試驗(yàn)，48小時后，其將開始出現(xiàn)銹點(diǎn)，開始生銹，另外，304不銹鋼退火軟線Φ0. 20mm其抗拉強(qiáng)度一般在700_800MPa， 其抗拉強(qiáng)度并不能滿足金屬軟管線的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較好的耐腐蝕性能、塑韌性和較高的抗拉強(qiáng)度， 且能夠滿足生產(chǎn)的鋼絲具有較好表面光潔度的金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼，包含碳、硅、磷、硫、錳、鉻、鎳、氮、鉬、銅、鐵， 其質(zhì)量百分比為C 彡 0. 05-0. 07 %, Si ^ 0. 3-0. 7 %, P ^ 0. 035 %, S ^ 0. 02%, Mn 彡 1-1. 6 %, Cr 10-30 %, Ni :8. 05-8. 3 %, N 0. 08-0. 12 %, Mo :0. 35-0. 5 %, Cu
0. 4-0. 6%，余量為 Fe。所述的金屬軟管用不銹鋼絲還包含Re，其質(zhì)量百分比為0. 005-0. 10%。本發(fā)明的設(shè)計思路是在304不銹鋼材料的基礎(chǔ)上，適量增加耐腐蝕和提高抗拉強(qiáng)度的微量元素，選擇合適的氮含量，加一定量的銅和鉬元素，以穩(wěn)定組織和改善性能，優(yōu)化成分，開發(fā)耐腐蝕性能、塑韌性較高的抗拉強(qiáng)度，且能夠滿足鋼絲具有較好表面光潔度的金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼。鉻，是奧氏體不銹鋼中最主要的合金元素。奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得是由于在介質(zhì)作用下，鉻促進(jìn)了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果。鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是耐蝕性，主要表現(xiàn)在鉻提高鋼的耐氧化性介質(zhì)和酸性氯化物介質(zhì)的性能；鉻還提高鋼耐局部腐蝕，比如晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕以及某些條件下應(yīng)力腐蝕的性能；因此鋼中的鉻含量不能過低，要求控制在10-30%之間；鉻、銅和鉬的配合使不銹鋼的耐蝕性能有極大的提高。碳，是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍，對不銹鋼而言，碳是一種有害元素，這主要是由于在不銹和耐蝕用途中的一些條件下，如焊接或450-850度加熱，碳與鋼中的鉻形成高鉻的碳化物Cr23C6,使鋼的耐腐蝕性能特別是耐晶間腐蝕性能下降；因此在設(shè)計成分時，始終把降低碳含量作為衡量其耐腐蝕性能好壞的重要指標(biāo)，但碳控制過低會影響單一奧氏體組織的穩(wěn)定性及增加冶煉工藝成本，故控制碳在0. 05-0. 07%范圍。硅元素的加入有脫氧效果，當(dāng)硅以固溶態(tài)的形式存在時，他可以提高基體的屈服強(qiáng)度，但會使材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高，同時可在鋼的表面上形成致密的SiA膜，阻礙酸向鋼內(nèi)部進(jìn)一步侵蝕，對提高鋼在高濃度硝酸中的耐蝕性尤為有效，含硅量過高使鋼度變形困難。所以將其含量按0.3-0. 7%范圍控制。氮，是非常強(qiáng)烈地形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素，其形成奧氏體的能力與碳相當(dāng)，約為鎳的30倍。氮的作用除代替部分鎳以節(jié)約貴重元素外，主要是作為固溶強(qiáng)化元素提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度，但并不顯著損害鋼的塑性和韌性；同時氮提高鋼的耐腐蝕性能，特別是耐晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等；基于氮這些優(yōu)良的特性，設(shè)計時氮含量控制在0. 08-0. 12%范圍，根據(jù)碳、錳含量作相應(yīng)調(diào)整。錳，是弱形成奧氏體元素，但具有強(qiáng)烈穩(wěn)定奧氏體的作用，錳還可增加氮在奧氏體鋼中的溶解度，但隨著錳元素的提高強(qiáng)度也提高，因此在確保氮充分溶解的前提下，設(shè)計錳含量在1-1.6%。為保證奧氏體組織，降低馬氏體變形溫度，成分控制按碳取上限時，錳、 氮取中下限；碳在下限時，錳與氮取中上限。銅，在奧氏體不銹鋼中的作用，能顯著降低鋼的冷作硬化傾向，能顯著降低的熱加工性，特別是當(dāng)奧氏體不銹鋼中鎳含量較低時更為明顯；能提高冷加工成形性能，進(jìn)一步提高含鉬奧氏體不銹鋼在還原性介質(zhì)中的耐蝕性，可使鉻鎳奧氏體不銹鋼的室溫強(qiáng)度降低， 塑性提高；而且銅也是弱奧氏體形成元素。因此設(shè)計時，銅控制在0.4-0. 6%的范圍，銅過高會影響鋼的強(qiáng)度和奧氏體鋼的耐點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕性能。鎳，是奧氏體不銹鋼的最主要元素，它的主要作用是形成并穩(wěn)定奧氏體組織，它促進(jìn)鉻的鈍化，其本身不是耐腐蝕元素。但鎳可改善冷熱加工性能，使強(qiáng)度、塑性和韌性很好的配合，其價格也是十分昂貴的，故明確Ni含量按8. 05-8. 3%范圍控制，盡可能靠近下限， 因?yàn)殒嚭吭礁?，成本越高。成分控制按鎳取上限時，錳、銅取中下限；鎳在下限時，錳與銅取中上限。鉬，鉬的作用主要是提高鋼在還原介質(zhì)的耐蝕性，并提高鋼的耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕等性能；鉬主要是強(qiáng)化鋼中鉻的耐蝕作用，與此同時，鉬形成鉬酸鹽后的緩蝕作用也已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。微量稀土元素不僅能凈化鋼液，而且能細(xì)化鋼的凝固組織，改變夾雜物的性質(zhì)、形態(tài)和分布，從而提高鋼的各項性能。稀土能增加碳的溶解度，抑制以M(Cr)23C6型為主的富鉻α相的析出，細(xì)化α相，使α相的腐蝕過程和電化學(xué)過程特征顯著得到改善；稀土是表面活性元素，富集于晶界，可提高晶界的潔凈度；稀土又是局域弱化的強(qiáng)抑制劑，可改善了鋼的延塑性和韌性等。本發(fā)明稀土元素控制在0.005-0. 10%的范圍。本發(fā)明金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼與傳統(tǒng)18-8型(304)相比有以下特點(diǎn)。1、具有較好的耐腐蝕性能，使用本發(fā)明生產(chǎn)的不銹鋼絲編織后鹽霧試驗(yàn)72小時后不生銹。
2、具有較高的抗拉強(qiáng)度。3、本發(fā)明生產(chǎn)的不銹鋼絲表面光潔度較好，光滑的線材編織時不易出現(xiàn)跳線。
經(jīng)過若干次試驗(yàn)和研究表明，在304不銹鋼中加入適量的Mo和N，既可以提高其耐腐蝕性能，又可以提高其抗拉強(qiáng)度的要求。因?yàn)樵?04不銹鋼中加入N，可以大大提高鋼的強(qiáng)度，且耐腐蝕有明顯的改善，在鋼中，N對于形成單相奧氏體的能力是M的30倍。加入 Mo，可以提高不銹鋼耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕的能力。為了防止在鋼錠軋制盤條的過程中引起開裂，加入適量的Cu，可顯著降低冷作硬化傾向，提高冷加工成形性能，以便解決部分塑韌性不足的問題，從而大大提高了鋼錠軋制的成材率，降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼，包含碳、硅、磷、硫、錳、鉻、鎳、氮、鉬、銅和鐵，其成分質(zhì)量百分比為:C0. 056，Mnl. 25，SiO. 41，P0. 032，SO. 014，Crl8. 23，NO. 094， CuO. 52，MoO. 38，Ni8. 12，余量鐵。本發(fā)明生產(chǎn)的金屬軟管用不銹鋼絲經(jīng)江蘇省不銹鋼制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，其最大力FmlO. 96KN,抗拉強(qiáng)度Rm872. 21MPa,下屈服強(qiáng)度 ReL562. 63MPa,斷面收縮率Z100 %，斷后延長率38 %。實(shí)施例2 一種金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼，包含碳、硅、磷、硫、錳、鉻、鎳、氮、鉬、銅、 稀土元素和鐵，其成分質(zhì)量百分比為:C0. 056，Mnl. 25，SiO. 41，P0. 032，SO. 014，Crl8. 23， NO. 094，CuO. 52，MoO. 38，Ni8. 12，ReO. 044，余量鐵。
權(quán)利要求
1.金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼，包含碳、硅、磷、硫、錳、鉻、鎳、氮、鉬、銅、鐵， 其重量百分比為C 彡 0. 05-0. 07 %, Si ^ 0. 3-0. 7 %, P ^ 0. 035 %, S ^ 0. 02 % , Mn 彡 1-1. 6 %, Cr 10-30 %, Ni :8. 05-8. 3 %, N 0. 08-0. 12 %, Mo :0. 35-0. 5 %, Cu 0. 4-0. 6%，余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬軟管用不銹鋼絲，其特征在于還包含Re，其質(zhì)量百分比為 0. 005-0. 10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼，包含碳、硅、磷、硫、錳、鉻、鎳、氮、鉬、銅、鐵，其重量百分比為C≤0.05-0.07％，Si≤0.3-0.7％，P≤0.035％，S≤0.02％，Mn≤1-1.6％，Cr10-30％，Ni8.05-8.3％，N0.08-0.12％，Mo0.35-0.5％，Cu0.4-0.6％，余量為Fe。該金屬軟管不銹鋼絲用奧氏體不銹鋼具有較好的耐腐蝕性能、塑韌性和較高的抗拉強(qiáng)度，且能夠滿足生產(chǎn)的鋼絲具有較好表面光潔度。
文檔編號C22C38/44GK102191441SQ201010123060
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者范軍平, 蔣桂林, 馬建華 申請人:泰州華澤金屬工業(yè)有限公司