專(zhuān)利名稱：一種節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與不銹鋼等耗鎳產(chǎn)品消費(fèi)的增加，我國(guó)對(duì)鎳資源的消費(fèi)量在顯著擴(kuò)張。但是受資源及其開(kāi)發(fā)條件的限制，多年來(lái)我國(guó)鎳合金的產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢，大部分依賴于進(jìn)口。為此導(dǎo)致我國(guó)鎳資源的供需矛盾逐步擴(kuò)大，供應(yīng)的對(duì)外依存度在不斷升級(jí)，近期由于主要的鎳資源輸出國(guó)對(duì)出口的鎳資源及產(chǎn)品增加了大量的限制性政策，使得我國(guó)鎳資源的安全供應(yīng)已經(jīng)受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)大專(zhuān)院校及不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)也在積極開(kāi)發(fā)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，但大部分節(jié)鎳型不銹鋼在節(jié)鎳的同時(shí)添加了較高含量的銅元素，造成的熱加工性能惡化，以出現(xiàn)邊裂等缺陷，影響成材率，且由于鋼水純凈度不夠及夾雜物較多，在裝飾等使用過(guò)程中表面缺陷較多，影響客戶使用。專(zhuān)利CN200810060212. 3公開(kāi)了一種節(jié)鎳含錳氮奧氏體不銹鋼，其特征是化學(xué)成份C ( O. 10%；Mn8. O 10. 0%；P ( O. 050%；S ( O. 010%；Crl5. 50 17. 0%；Nil. 50
3.0% ；N0. 15 (λ 25% ；Cul. 5 2· 5% ;其余為鐵。其中 C 優(yōu)選為 O. 04 O. 06% ；Μη 優(yōu)選為9. O 10. O % ；Cr優(yōu)選為15. 5 16. O % ；Ni優(yōu)選為I. 8 2. O % ;N優(yōu)選為O. 18 O. 20% ;Cu優(yōu)選為I. 8 2.0%，在節(jié)鎳方面取得了一定的成效。但是其銅含量較高，熱加工性能較差，材料的表面缺陷較多。專(zhuān)利201110027216公開(kāi)了一種具有優(yōu)良拋光性能的低鎳奧氏體不銹鋼，其化學(xué)成分(wt % ) C 0. 05-0. 12%,0. 3% < Si < I Mn 9. 2-11. 0%, Cr 14. 0-16. O %、Ni ^ O. 4 N 0. 12-0. 25 %、P < O. 08 %、S < O. 01 %、Cu :I. 5 3. 5 %、10X 10-4 %彡B彡30X10-4%,30X 10-4%^ Ca彡60X10-4%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)。該鋼種雖然通過(guò)了 B和Ca對(duì)夾雜物進(jìn)行了改性，但是同樣面臨著由于銅元素較高而造成熱加工性能較差的難題，且鉻、氮等含量均較高，冶煉難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服傳統(tǒng)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼銅含量較高造成熱加工性能較差，表面缺陷較多的難題。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是提供一種節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼。該節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，按重量百分比其化學(xué)成分包括c < O. 10%, Si ( I.00%,9.0
Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 % ,1. O % ^ Ni ^ 3. O % ,13. O % ^ Cr ^ 16. O %,O. 1%^ Cu ^ 1.0%,O. 2%,30Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4% 彡 Ca ( 60Χ1(Γ4%、余量為Fe。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，該節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，按重量百分比其化學(xué)成分包括:
9.O ^ % Mn ^ 11. 0%,13. 5%^ Cr ^ 14. 0%U. 0%^ Ni ^ 2. 0%,O. 1%^ N ^ O. 15%,
3O.5% ^ Cu ^ I. 0%,C < O. 10%,Si ^ I. 00%,O. 045% K O. 060%、B 彡 30X 10-4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca 彡 60Χ1(Γ4%、余量為 Fe。本發(fā)明還提供了上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，包括以下步驟a、將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵為2. 5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過(guò)GOR轉(zhuǎn)爐冶煉；在GOR轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中加入8 12kg鋼錳合金和5 10kg/t電解銅板；b、LF爐精煉，終點(diǎn)采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼水中Ca的含量控制在2(T60ppm，B含量控制在l(T50ppm以下；得到按重量百分比其化學(xué)成分包括C < O. 10 %、Si 彡 I. 00 %、9· O 彡 ％ Mn 彡 12. O %、S 彡 O. 045 %、P 彡 O. 060 %、I. O %^ Ni ^ 3. 0%,13. 0%^ Cr ^ 16. 0%,O. 1%^ Cu ^ I. 0%, N ^ O. 2%, B ^ 30Χ1(Γ4%、20X Kr4%彡Ca ( 60X Kr4%、余量為Fe的不銹鋼鋼水；C、連鑄；d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷。其中，上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟b中，LF精煉爐冶煉時(shí)間為30 90mino其中，上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟d中，熱軋溫度為1160 1270。。。本發(fā)明所制備的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼主應(yīng)用于水裝飾面板等應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明由于銅元素的加入降低了不銹鋼帶的冷加工硬化趨勢(shì)，保證了冷加工性能，但是在含鎳較低的不銹鋼中，隨著銅元素的增加會(huì)嚴(yán)重惡化鋼的熱加工性能，因此在合理成分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加合理的銅含量，同時(shí)嚴(yán)格保證熱軋溫度為116(T127(TC的基礎(chǔ)上，解決了傳統(tǒng)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼銅含量較高造成熱加工性能較差的難題，采用喂硅鈣線的方式和采用硼鐵微合金化，提高鋼水了純凈度，同時(shí)提高產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是表面質(zhì)量，因此本發(fā)明在進(jìn)一步降低原材料的成本，滿足了裝飾面板等應(yīng)用領(lǐng)域的使用要求。


圖I本發(fā)明節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的金相組織。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，其成分按重量百分比為C< O. 10%,Si ^ I. 00 % ,9. O ^ % Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 % ,1. O % ^ Ni ^ 3. O %,13. O % ^ Cr ^ 16. O % ,0. I % ^ Cu ^ I. O %, N ^ O. 2 %, B ^ 30X 10_4 %、20X 10_4 %^ Ca ^ 60Χ1(Γ4%、余量為 Fe。制造上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼包括以下步驟本發(fā)明還提供了上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，包括以下步驟a、將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵為2. 5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過(guò)GOR轉(zhuǎn)爐冶煉；在GOR轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中加入8 12kgt鋼錳合金和5 10kg/t電解銅板；b、LF爐精煉，終點(diǎn)采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼水中Ca的含量控制在2(T60ppm，B含量控制在l(T50ppm以下；得到按重量百分比其化學(xué)成分包括C < O. 10%、Si 彡 I. 00%、9· O Mn 彡 12. 0%、S 彡 O. 045%、P 彡 O. 060%,1. 0%^ Ni ^ 3. 0%,13. 0%^ Cr ^ 16. 0%,O. 1%^ Cu ^ I. 0%, N ^ O. 2%, B ^ 30Χ1(Γ4%、20X Kr4%彡Ca ( 60X Kr4%、余量為Fe的不銹鋼鋼水；C、連鑄；d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷。其中，上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟b中，LF精煉爐冶煉時(shí)間為30 90mino其中，上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟d中，熱軋溫度為1160 1270。。。制造上述節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的方法具體包括以下步驟a、經(jīng)電爐、GOR轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼鋼水將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵=2. 5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過(guò)GOR轉(zhuǎn)爐冶煉。同時(shí)在GOR中加入錳合金和電解銅板，得到合金化的鋼水。其中，加入錳合金的質(zhì)量為8 12kgt鋼。同時(shí)，嚴(yán)格按ClOkgt鋼加入電解銅，保證銅含量為O. 5^1. 0%，避免熱加工性能的惡化。b、鋼水再送往LF處理，LF爐精煉LF精煉爐冶煉時(shí)間為3(T90min。LF爐精煉中，在合金添加完以后，采用喂硅鈣線的方式，實(shí)際加入￠13硅鈣包芯線
O.4 O. 7kg/t鋼，以改善夾雜物的性質(zhì)；采用硼鐵微合金化改善熱加工性，實(shí)際加入量為
O.15 O. 35kg/t鋼；使鋼液中的B含量控制在10 30ppm，Ca含量控制在30 60ppm。出鋼溫度要求在1515 1535°C。C、連鑄為保證鋼液的純凈度，連鑄中間包采用中間包液面保證在900 1000mm，確保連鑄過(guò)程無(wú)卷渣等二次污染鋼液的現(xiàn)象發(fā)生。d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷，確保熱軋溫度為116(T127(TC。以下用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的闡述，這些實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施方式的描述，最佳實(shí)施方式并不對(duì)本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例I以含鎳生鐵51t (其主要化學(xué)成分按質(zhì)量百分比分為C4. 4%、S0. 15%、PO. 052%、SiO. 80%、Nil. 72%，余量為Fe)和高碳鉻鐵12t (其主要化學(xué)成分按質(zhì)量百分比分為Cr62. 7%、C4. 4%、SiO. 03%、PO. 04%、S0. 05%，余量為Fe)為基料，加入到70t電弧爐熔煉不銹鋼母液，電爐冶煉時(shí)間120min，電爐出鋼溫度1595°C。全部熔化后轉(zhuǎn)入GOR轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳，米用娃鐵還原，米用猛合金、電解銅合金化，加入猛合金的質(zhì)量為99kg/t鋼，電解銅為
8.2kg/t鋼，出鋼溫度1592°C，冶煉時(shí)間為92min。得到合金化的鋼水后，其化學(xué)成按質(zhì)量百分比分為C0. 06%, SiO. 44%, Μη9· 70%, SO. 003%, PO. 034%, Nil. 31%, Cr 13. 65%,CuO. 81%,N0. 14%、余量為Fe。鋼水再送往LF處理，將鋼水通過(guò)LF爐電加熱升溫。在LF爐中采用喂硅鈣線的方式，實(shí)際加入量為O. 45kg/t鋼，以改善夾雜物的性質(zhì)；采用硼鐵微合金化改善熱加工性，實(shí)際加入量為O. 17kg/t鋼；。在LF爐中的冶煉時(shí)間為87min,出鋼溫度為1527°C。LF精煉后的鋼水經(jīng)連鑄機(jī)連鑄，得到180 X 1250 X 12000mm的連鑄板坯，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比分為C0. 06%, SiO. 44%, Μη9· 70%, SO. 003%, PO. 034%, Nil. 31%,
5Cr 13. 65%, CuO. 81%, NO. 14%,B16. 8ppm、Ca44. 7ppm，余量為 Fe。然后連鑄板坯經(jīng)熱軋，得到厚度為3. Omm寬度為1250mm的不銹鋼黑皮卷。熱軋溫度為1220°C。熱軋過(guò)程中未出現(xiàn)邊裂的質(zhì)量缺陷，熱加工性能良好。表I實(shí)施例I化學(xué)成分成分列表
權(quán)利要求
1.一種節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，按重量百分比其化學(xué)成分包括C < O. 10%、Si ^ I. 00%,9. O ^ % Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 %,1. O % ^ Ni ^ 3. O %,13. O % ^ Cr ^ 16. O O. I % ^ Cu ^ I. O %、N 彡 O. 2 %、B 彡 30X 1(Γ4 %、20X 1(Γ4 %^ Ca ^ 60Χ1(Γ4%、余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，其特征在于其中，9.0Mn ^ 11.0%,13.5%^ Cr ^ 14. O % ,1. O % ^ Ni ^ 2. O % ,0. I % ^ N ^ O. 15 % ,0. 5 %彡 Cu 彡 I. 0%。
3.制造節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的方法，其特征在于該制造方法包括以下步驟a、將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵為2.5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過(guò)GOR轉(zhuǎn)爐冶煉；在601 轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中加入8 12kg鋼錳合金和5 10kg/t電解銅板；b、LF爐精煉，終點(diǎn)采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼水中Ca的含量控制在2(T60ppm，B含量控制在l(T50ppm以下；得到按重量百分比其化學(xué)成分包括C < O. 10 %、Si 彡 I. 00 9. O ^ % Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 %,1. O %^ Ni ^ 3. 0%,13. 0%^ Cr ^ 16. 0%,O. 1%^ Cu ^ I. 0%, N ^ O. 2%, B ^ 30Χ1(Γ4%、20X Kr4%彡Ca ( 60X Kr4%、余量為Fe的不銹鋼鋼水；C、連鑄；d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，其特征在于在步驟b中，LF精煉爐冶煉時(shí)間為30 90min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，其特征在于在步驟d中，熱軋溫度為116(Tl270°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼及其制造方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是傳統(tǒng)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼熱加工性能較差，表面缺陷較多的難題。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是提供一種節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼，其成分按重量百分比為C＜0.10％、Si≤1.00％、9.0≤％Mn≤12.0％、S≤0.045％、P≤0.060％、1.0％≤Ni≤3.0％、13.0％≤Cr≤16.0％、0.1％≤Cu≤1.0％、N≤0.2％、B≤30×10-4％、20×10-4％≤Ca≤60×10-4％，余量為Fe。本發(fā)明降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品在裝飾面板等用途的使用性能和良好的機(jī)械性能，為裝飾面板材料提供了新選擇。
文檔編號(hào)C22C38/58GK102943220SQ20121048317
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者韋成貴, 李志棟, 杜俊濤 申請(qǐng)人:四川金廣技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司