CN113564476A - 一种渗氮钢用基板及生产方法、具有优良耐腐蚀渗氮钢及其渗氮方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种渗氮钢用基板及生产方法、具有优良耐腐蚀渗氮钢及其渗氮方法和应用，基板成分：C C：0.005～0.045％、Si：≤0.03％、Mn：0.10～0.30％，P≤0.020％，S≤0.01％，Als：0.030～0.065％，0.01％≤Ti≤0.055％，0.005≤Cr≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明基板具有成形性能优良、渗氮性好，结合相应的渗氮工艺，最终获得渗氮层20～60μm耐腐蚀性能优良的渗氮钢，具备优良的耐腐蚀性能和耐磨性，在NaCl盐水中浸泡，可达到1000h不发生穿孔。

Description

一种渗氮钢用基板及生产方法、具有优良耐腐蚀渗氮钢及其 渗氮方法和应用
技术领域
本发明属于金属材料领域以及气体渗氮工艺领域，具体涉及一种渗氮钢用基板及生产方法、具有优良耐腐蚀渗氮钢及其渗氮方法和应用。
背景技术
目前由于厨具主要用于厨房中，所处于潮湿阴暗的环境中，极其容易受到腐蚀，产生锈迹，影响美观，甚至致使产品的报废。同时一些锅具会重复性受到加热、酸性、碱性、以及水渍的残留腐蚀。目前市场上存在各种材质的锅具，如铝合金、不锈钢、铁、铝、搪瓷等，但像铝合金、不锈钢、铝等材质的锅具其生产成本较高，且在烹煮食材时一些微量合金元素会随着食物被人体吸收，进而严重影响人体健康，对于铁材质也是中国传统的锅具材料在实际使用过程中又极容易产生生锈，报废。
2016年12月14日公开的中国专利公开号为CN 106222570A《一种耐锈蚀性能优良的渗氮钢用基板及生产方法》所公开的是一种耐锈蚀性能优良的渗氮钢基板，其化学成分(质量分数)：C：0.01～0.1％、Mn:0.1～1.0％、Si：0.01～0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、Als：0.5～1.5％，N≤0.005％、Cr：0.1～1.5％、Cu：0.01～1.0％、Ni：0.01～1.0％其余为Fe和不可避免的杂质，经过渗氮处理后获得耐腐蚀性优良的渗氮锅。该专利采用了低C、高ALs、高Cr成分体系，同时在钢中增加Cu、Ni等元素，这必将增加产品的成本，并且该专利对于评价耐锈蚀方法通过肉眼观察，易受环境、基材异常点以及材料缺陷等误判为不合格品，同时对渗氮层的组织形貌未做描述，且该渗氮周期为20～30h，周期较长，生产节奏慢.
2010年2月17日公开的中国专利公开号为CN101649441A《奥氏体不锈钢材料的渗氮工艺方法》公开的是一种针对于奥氏体不锈钢的渗氮处理方法。采用两步工艺进行处理，首先进行预处理810℃退火2h后再进行吹沙，再进行氮化处理，600℃保温10～20h后提温至620～650℃保温10～20h得到20μm左右的渗氮层。该专利提供的渗氮工艺是一种针对不锈钢工艺，其次该工艺需处理20～40h，渗氮时间长，工艺复杂；而且渗氮后样件的耐腐蚀性能也未做说明，效果如何也不知，而本专利可以有效缩短渗氮时间，获得优异的耐蚀性能的渗氮层，进而保护锅具，防止锅具在使用过程发生锈蚀，增加产品生命周期。
2017年12月19日公开中国专利授权公告号CN206761522U《锅具及烹饪器具》公开的是一种锅具在内表面形成多种涂层，外表层为有不粘层，同时使锅具具备耐腐蚀性能和耐磨性能。其所述的涂层通过等离子喷涂形成，由金属氧化物(Al2O3、TiO2、ZrO2)和金属氟化物(PTFE或PFA)制成。同时其内表层存在这3层，其在制备过程中生产工艺复杂，生产成本高。
2019年8月13日公开中国专利公布号CN110117747A《一种高Al渗氮钢的生产方法》，公开的是一种高Al的渗氮钢其化学成分质量百分数C：0.36～0.40％、Si：0.22～0.35、Mn：0.16～0.22、P≤0.015、S≤0.008、Cr：1.45～1.55、Mo：0.16～0.22、Al：0.75～1.0、Ni≤0.3、Cu≤0.2其余为Fe和不可避免的杂质。其成分体系属于特钢系列，Cr、Mo、Al含量较高，其产品主要用于高疲劳、高耐磨的机械螺杆、机筒、气缸等等机械设备；该专利主要解决高Al对炼钢、轧制等工艺等问题，以获得表面质量、力学性能优良的板坯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种渗氮钢用基板及生产方法，不仅具有良好的成形性能，同时还具有良好的可渗性。
本发明还有一个目的在于提供具有优良耐腐蚀渗氮钢及其渗氮方法，利用上述基板采用匹配的渗氮工艺进行渗氮，获得表层20～60μm左右的渗氮层，使样件具有优良的耐腐蚀性能。
本发明最后一个目的在于提供具有优良耐腐蚀渗氮钢的应用，用于制作出具，尤其是锅具。
本发明具体技术方案如下：
一种渗氮钢用基板，包括以下质量百分比成分：
C：0.005～0.045％、Si：≤0.03％、Mn：0.10～0.30％，P≤0.020％，S≤0.01％，Als：0.030～0.065％，0.01％≤Ti≤0.055％，0.005≤Cr≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质；
进一步的，所述渗氮钢用基板，其成分Sn＜0.005％，N：≤0.005％；As＜0.005％；
进一步的，所述渗氮钢用基板，当C≤0.01％时，Ti≥0.03％，Mn≥0.2％。保证实验钢具有一定的强硬度，但Mn和Ti含量不能过高，不然易形成MnS和Ti(C、N)析出物，析出物尺寸一定程度后，在渗氮过程中该位置容易产生暴条缺陷，降低了耐腐蚀性能。
为保证本发明渗氮钢具备优良成形性能以及可渗氮性能主要基于以下原理：
碳C：是钢种一种经济的强化元素，影响钢板的强度与成形性能，通常随着含量增加，强度增加，含量过高时会使成形性能恶化，含量较低，钢板成形性能较好，但强度较差。因此对于锅具用钢需要一定的成形性能制备各种形状，同时也需要一定的强度保证安全和耐磨性能。同时C、N原子直径相接近，可以在钢中扩散，因此C含量过高会固溶在基板中会影响后续渗N过程，阻碍了N原子向基体中渗氮，因此本专利中的C含量控制0.005～0.045％。
硅Si：在钢中可以起到固溶强化的作用，在冶炼过程中可以作为还原剂和脱氧剂加入钢中，同时硅元素可以提高钢的淬透性和抗回火型，但是过高的Si含量会降低钢的低温韧性和焊接性能，且Si含量高易在钢水中形成氧化物，形成夹杂，不利于钢板冲压形成一些复杂厨具，易导致冲压开裂问题，所以本发明控制Si：≤0.03％。
锰Mn：作为常用的脱硫、脱氧元素，可以在铁素体和奥氏体中无限固溶，提高钢板强度和耐磨性能，对材料成形性能影响较小，但Mn含量不能过高，Mn含量过高易和钢种S结合，形成MnS夹杂，在钢中形成缺陷位置，该部位由于晶体结构发生畸变，在渗氮过程中N、H等原子易在该位置富集，进而导致渗氮鼓包(即暴条)等缺陷，影响耐腐蚀性能，因此本专利要求的Mn控制0.1～0.3％。
磷P：P容易产生偏析，从而降低钢的塑性、低温韧性和焊接性能。
硫S：易在钢中与Mn结合，形成MnS，以及其他尺度析出物，对渗氮不利，同时使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在轧制时造成裂纹。此外S对焊接性能也不利，所以，本发明控制S：≤0.01％。
铬Cr：是一种有利于渗氮硬化的元素，同时又能够在钢板表面形成致密的氧化膜提高钢板的钝化能力，同时Cr元素可促进渗氮过程，在基板中易形成Fe(Cr、N、C)相。但Cr含量过高时一种合金元素，成本较高，且含量过高不利于钢板的成形性能。本专利对比其他人专利采用相对含量较低的Cr，控制0.005～0.03％，获得更优质的渗氮层。
钛Ti：与C、N亲和力较强，在渗氮过程中极易与N结合，促进渗氮，同时Ti在制备的过程中易形成TiN、Ti(C、N)、Ti4S2C2等析出物，能够有效阻止奥氏体晶粒长大，促进铁素体形核，同时Ti形成第二相能够提高钢板的强度以及成形性能，而且Ti4S2C2析出物可以固定住部分S元素，避免形成MnS硬脆相影响基板性能，本发明控制0.01～0.055％。
铝Al：是一种脱氧剂，可以避免其他氧化物的产生，同时可以在钢水中防止气孔缺陷，降低钢种夹杂物，并且Al对N有很强的亲和力，可以起到氮硬化作用，促进渗氮过程，但Al过高与钢中的氧形成大尺寸氧化铝夹杂，导致材料成形性能降低，易导致冲压开裂，同时会在渗氮过程中AL203作为缺陷处，影响渗氮过程的“暴条”缺陷产生，本发明控制Als：0.030～0.065％。
砷As和锡Sn元素，需要在两种严格控制，其对人体有毒，通常属于残余元素保留在钢中，其他钢种(或产品)对此元素不做要求，也不加控制，因此本专利在炼钢中需要控制，避免在后续制备锅具中被人体吸收致癌，当As和Sn含量低于0.005％时，可以有效避免这些元素向食物中扩散，同时如果要更低会增加钢水控制难度，增加炼钢成本。
本发明提供的一种渗氮钢用基板的生产方法，包括以下步骤：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)RH工艺；
4)连铸；
5)热轧工艺；
6)冷轧；
7)退火工艺；
8)平整。
步骤1)铁水预处理具体为：要求前扒渣和后扒渣；铁水脱硫后目标硫含量小于0.003％。
步骤2)所述转炉冶炼：可采用循环废钢，出钢加强挡渣操作，出钢过程需加石灰。
步骤3)所述RH工艺具体为：RH采用氢处理工艺；如需吹氧，可根据温度和氧位在中期吹入氧气；并在此调整成分至目标值。
步骤4)中连铸具体为：中包目标温度控制在液相线温度以上20～35℃；铸坯需要检查清理，对其表面采用火焰切割，切割厚度0～5mm，因连铸过程中钢水中的保护渣易在板坯表面残留，否则在后续轧制过程中，该残渣、夹杂等会被压入钢板中，最终影响钢板的表面质量与成形性性能，同时钢板的表面会严重影响渗氮过程中渗氮层的厚度；
步骤5)所述热轧工艺：出炉温度：1200±20℃，终轧温度：890±20℃，卷取温度：680±20℃。
步骤6)中所述冷轧：热轧板卷首先进入酸洗槽，除去表面氧化铁皮，送入五机架连轧机组，轧制成目标厚度；冷轧总压下率50％～75％；
步骤7)中所述退火采用连续退火或罩式退火；
所述连续退火均热温度：800±10℃、均热时间：55～90s，过时效温度：340～380℃，时效时间：4～10min；
所述罩式退火具体为：加热升温速率20～70℃/h，冷点温度630±10℃，冷却速度：20～50℃/h。
步骤8)中所述平整具体为：平整延伸率：0.6％～2.0％，以消除屈服平台，保证板形，获得组织均匀，成形性能良好以及具有一定强韧性基板，方便后期成形锅具。
本发明最终获得晶粒度8～10级铁素体组织。本发明提供的基板成分和组织，有利于后期渗氮过程，耐腐蚀渗氮层的形成。本发明基板通过配方和工艺的设计，影响组织形貌和相，避免珠光体的产生，影响氮原子的扩散有利于耐腐蚀渗氮层的形成。
本发明提供的一种具有优良耐腐蚀渗氮钢的生产方法，利用上述渗氮钢用基板经过渗氮处理，具体渗氮方法为：
S1、样件放置渗氮炉中，加热保温；
S2、再随炉加热至渗氮温度，并通以氨气，保温；
S3、再随炉继续加热，通入氨气，保温。
S4、最终随炉冷却。
所述样件具体为：将上述渗氮钢用基板冲压变形后，表面清洁，除油，不能有锈点、夹杂、划伤、凹坑等缺陷，再进行渗氮处理。
步骤S1中所述加热保温是指：5～20℃/min加热至300～400℃，保温30～60min该过程为预氧化过程，使基体表明形成较薄的氧化层，在后续渗氮过程可以促进渗氮层的形成。
步骤S2中具体为：随炉加热至渗氮温度550～650℃，并通以氨气，其流量控制0.1～0.8m3/h，保温1～4h，该过程使通入的氨气在高温的条件下分解，形成氮原子，进而富集在基板表面，由于外表面氮原子浓度高，基板中浓度低，氮原子可以通过扩散作用进入钢板表面，与Fe原子结合形成多种含氮相(Fe2N、Fe3N、Fe4N、Fe16N2),同时组织中的Ti、Cr等元素也会促进N原子向基本中扩散，形成TiN、Ti(C、N)、Fe(Cr、N、C)、AlN等，最终再起表面形成渗氮层。
步骤S3中具体为：再随炉加热580～700℃，并通入氨气，流量控制0.1～0.5m3/h,保温0～3h，且保温时间不取0h；该步骤主要是采用高温渗氮工艺，形成含N的奥氏体，形成的表面含N的奥氏体越多，越有利后期冷却过程中含马氏体渗氮层的形成，但含N含量不能过高，否者在后期冷却过程高N组织容易开裂，导致渗氮层不致密。
本发明提供的一种具有优良耐腐蚀渗氮钢，采用上述渗氮钢用基板，利用上述渗氮方法生产得到。
本发明提供的一种具有优良耐腐蚀渗氮钢的应用，用于制备厨具，尤其用于制备锅具。
本发明通过金属板(带)的炼钢、热轧、酸洗冷轧、退火、平整工艺，获得具有优良成形、渗氮性的低碳渗氮钢，对应的采用本发明气体渗氮工艺进行渗氮后，其工件具有良好的耐腐蚀性能，最终得到具有良好成形性能渗氮基板以及具有20～60μm优良耐腐蚀性能的渗氮层，其产品广泛用于厨具。
与现有技术相比，本发明通过合理的化学成分匹配，以及轧制退火工艺获得低成本，成形性能优良、渗氮性好的冷轧钢板，可冲压成各种形状的锅具，基板材料屈服强度：160～250MPa，抗拉强度：250～400MPa，延伸率≥38％；基板强度低，延伸率高，且屈强比＜0.7，表明基板具有较好的成形性能。本发明生产的基板元素简单，并不复杂，组织纯净，单一，经过渗氮后表层易形成20～60μm的渗氮层，具有良好的渗氮性能。同时结合相应的渗氮工艺，本发明最终获得渗氮层20～60μm耐腐蚀性能优良的渗氮钢，利用渗氮层以及渗氮层与基体间致密的BCC结构的Fe-N马氏体特性，使渗氮后的样件具备优良的耐腐蚀性能，渗氮锅具在NaCl盐水中浸泡，可达到1000h不发生穿孔。本发明通过炉子温度和通入氨气流量以及时间控制，工艺简单；本发明整个渗氮过程下来大概8～12个小时左右，对比较其他渗氮方法均要达到20～40h及其以上。所以，本发明的渗氮钢板成形性能好，可渗氮性较好，相对应的渗氮工艺简单、渗氮周期短，工作效率高，成本低。
附图说明
图1为实施例2-A的渗氮钢的组织图；
图2为实施例4-B的渗氮钢的组织图；
图3为实施例5的渗氮钢的组织图；
图4为对比例1的渗氮钢的组织图；
图5为对比例2-B渗氮钢的组织图；
图6为对比例3渗氮钢的组织图。
具体实施方式
一种渗氮钢用基板，包括以下质量百分比成分：
C：0.005～0.045％、Si：≤0.03％、Mn：0.10～0.30％，P：≤0.020％，S：≤0.01％，Als：0.030～0.065％，N：≤0.005％，0.01≤Ti≤0.055％，0.005≤Cr≤0.03％，As＜0.005％，Sn＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质；
进一步的，所述渗氮钢用基板，当C≤0.01％时，Ti≥0.03％，Mn≥0.2％。
上述渗氮钢用基板的生产方法，包括以下步骤：
1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣；铁水脱硫后目标硫含量小于0.003％；
2)转炉冶炼：可采用循环废钢，出钢加强挡渣操作，出钢过程需加石灰。
3)RH：其中RH采用氢处理工艺；如需吹氧，可根据温度和氧位在中期吹入氧气；并在此调整成分至目标值。
4)连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上20～35℃；铸坯需要检查清理，对其表面采用火焰切割，切割厚度0～5mm，因连铸过程中钢水中的保护渣易在板坯表面残留，否则在后续轧制过程中，该残渣、夹杂等会被压入钢板中，最终影响钢板的表面质量与成形性性能，同时钢板的表面会严重影响渗氮过程中渗氮层的厚度。
5)热轧工艺控制：出炉温度：1200±20℃，终轧温度：890±20℃，卷取温度：680±20℃。
6)热轧板卷首先进入酸洗槽，除去表面氧化铁皮，送入五机架连轧机组，轧制成目标厚度，冷轧总压下率50％～75％。
7)退火工艺：连续退火均热温度：800±10℃、均热时间：55～90s，过时效温度：340～380℃，时效时间：4～10min；或，罩式退火：加热升温速率20～70℃/h，冷点温度630±10℃，冷却速度：20～50℃/h。
8)平整：平整延伸率：0.6％～2.0％，以消除屈服平台，保证板形。
利用上述渗氮钢用基板经过渗氮处理制备具有优良耐腐蚀渗氮钢，用于生产厨具、锅具，具体渗氮方法为：
S1、钢板冲压变形后表面清洁，除油，不能有锈点、夹杂、划伤、凹坑等缺陷。
S2、样件放置渗氮炉中，并以5～20℃/min加热至300～400℃，保温30～60min。
S3、随炉加热至渗氮温度550～650℃，并通以氨气，氨气流量控制0.1～0.8m3/h，保温1～4h，使氨气分解成氮原子通过扩散作用进入钢板表面。
S4、再随炉加热580～700℃，通入氨气，流量控制0.1～0.5m3/h，保温0～3h，且保温时间不取0h。
S5、最终随炉冷却。
具体实施例如下：
各实施例和对比例渗氮钢用基板成分质量百分比如表1，表1中没有显示的余量为Fe和不可避免的杂质。
表1各实施例和对比例渗氮钢用基板成分(wt％)
Figure BDA0003184696620000101
Figure BDA0003184696620000111
表1成分的各实施例和对比例渗氮钢用基板的生产方法，包括以下步骤：
1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣；铁水脱硫后目标硫含量小于0.003％；
2)转炉冶炼：可采用循环废钢，出钢加强挡渣操作，出钢过程需加石灰。
3)RH：其中RH采用氢处理工艺；如需吹氧，可根据温度和氧位在中期吹入氧气；并在此调整成分至目标值。
4)连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上20～35℃；铸坯需要检查清理，对其表面采用火焰切割，切割厚度0～5mm，因连铸过程中钢水中的保护渣易在板坯表面残留，否则在后续轧制过程中，该残渣、夹杂等会被压入钢板中，最终影响钢板的表面质量与成形性性能，同时钢板的表面会严重影响渗氮过程中渗氮层的厚度。
5)热轧工艺控制：出炉温度：1200±20℃，终轧温度：890±20℃，卷取温度：680±20℃。
6)热轧板卷首先进入酸洗槽，除去表面氧化铁皮，送入五机架连轧机组，轧制成目标厚度，冷轧总压下率50％～75％。
7)退火工艺：连续退火均热温度：800±10℃、均热时间：55～90s，过时效温度：340～380℃，时效时间：4～10min；或，罩式退火：加热升温速率20～70℃/h，冷点温度630±10℃，冷却速度：20～50℃/h。
8)平整：平整延伸率：0.6％～2.0％，以消除屈服平台，保证板形。
各实施例和对比例渗氮钢用基板的生产工艺参数如表2所示。
表2生产工艺参数
Figure BDA0003184696620000121
表2中实施例后带A的为采用该实施例的成分生产，退火工艺采用的是连续退火工艺；实施例后带B的为采用该实施例的成分生产，退火工艺采用的是罩式退火工艺。如实施例2-A，采用的是表1中实施例2成分生产，生产时，退火采用连续退火工艺；实施例2-B采用的是表1中实施例2成分生产，生产时，退火工艺采用的是罩式退火工艺。
上述各实例与对比例生产的渗氮钢用基板性能如表3所示。
表3各各实例与对比例渗氮钢用基板力学性能
类别 厚度 R<sub>p0.2</sub>/MPa R<sub>m</sub>/MPa A<sub>50</sub>/％ 屈强比
实施例1 1.2 204 331 40 0.62
实施例2-A 1.5 202 331 43 0.61
实施例3 1.2 199 332 43 0.60
实施例4-A 1.8 168 307 43 0.55
实施例5 2.0 178 318 41 0.56
实施例6-A 0.8 220 345 38 0.64
实施例7 2.0 250 365 38 0.68
实施例2-B 1.2 207 328 39 0.63
实施例4-B 1.8 175 285 44 0.61
实施例6-B 1.0 180 300 43 0.60
对比例1-A 1.0 158 265 36 0.60
对比例1-B 2.0 145 333 36 0.44
对比例2-A 1.2 255 435 32 0.59
对比例2-B 1.8 248 375 36 0.66
上述各实施例和对比例生产的渗氮钢用基板采用以下方法进行渗氮方法处理获得具有优良耐腐蚀渗氮钢，具体工艺步骤如下：
S1、将上述渗氮钢用基板冲压变形后，表面清洁，除油，不能有锈点、夹杂、划伤、凹坑等缺陷。
S2、样件放置渗氮炉中，并以5～20℃/min加热至300～400℃，保温30～60min。
S3、在随炉加热至渗氮温度550～650℃，并通以氨气，流量控制：0.1～0.8m3/h，保温1～4h，使氨气分解成氮原子通过扩散作用进入钢板表面。
S4、再随炉加热580～700℃，通入氨气，流量控制：0.1～0.5m3/h保温0～3h。
S5、最终快速随炉冷却。
各实施例和对比例渗氮工艺参数以及渗氮层厚度见表4。
表4各实施例和对比例渗氮工艺及渗氮层厚度
Figure BDA0003184696620000141
Figure BDA0003184696620000151
上述实例可以看出，具有良好渗氮性能和成形性能的钢板要满足设计的成分，且同时当C含量≤0.01时，Ti≥0.03％，Mn≥0.2％，从而基板可以得到材料屈服强度：160～250MPa，抗拉强度：250～400MPa，延伸率≥38％良好成形性能要求，根据所发明的基板再结合本专利提供的渗氮工艺最终可以获得20～60μm的渗氮层，并且具有良好的耐腐蚀性能，且在渗氮层与基体间存在FeN的黑色马氏体组织，从而制备出的锅具可在NaCl浸泡中1000h不发生穿孔(常温条件下24h，浸泡在3.5％NaCl溶液，放置1000h，未出现穿孔，漏液等现象)。
另外，本发明与现有技术相比，还有以下优点：
与专利公开号为CN 106222570A《一种耐锈蚀性能优良的渗氮钢用基板及生产方法》所公开的技术方案相比，本发明与其钢成分体系有明显区别；该专利采用了低C、高ALs、高Cr成分体系，同时在钢中增加Cu、Ni等元素，这必将增加产品的成本；同时该专利描述的渗氮方法与本发明提供的渗氮方法有实质的区别，并且该专利对于评价耐锈蚀方法通过肉眼观察，易受环境、基材异常点以及材料缺陷等误判为不合格品，同时对渗氮层的组织形貌未做描述，但通过本专利所发明的材料以及渗氮方法获得具有极强的耐腐蚀渗氮层，对于材料、渗氮层组织以及耐腐蚀性能均作出了科学描述与解释。
与公开号为CN101649441B《奥氏体不锈钢材料的渗氮工艺方法》公开的技术相比，本发明可以有效缩短渗氮时间，获得优异的耐蚀性能的渗氮层，进而保护锅具，防止锅具在使用过程发生锈蚀，增加产品生命周期。
公布号CN110117747A《一种高Al渗氮钢的生产方法》公开的技术方案，其成分体系属于特钢系列，Cr、Mo、Al含量较高，其产品主要用于高疲劳、高耐磨的机械螺杆、机筒、气缸等等机械设备，与本专利所描述的锅具完全不是一类产品，其所用基板、渗氮工艺、渗氮性能也完全不一样。该专利主要解决高Al对炼钢、轧制等工艺等问题，以获得表面质量、力学性能优良的板坯。而本专利所述是一种优良耐蚀性能的渗氮锅具以及渗氮工艺，其基板成分组织、渗氮工艺以及需解决的问题都是不一样的。
本发明提供的所述基板不仅具有良好的成形性能，同时还具有良好的可渗性，并通过本发明介绍的渗氮方法获得表层20～60μm左右的渗氮层，使样件具有优良的耐腐蚀性能，且渗氮层与普通气体渗氮层组织有明显区别，在渗氮层的白亮层与基板中间形成BCC结构的Fe-N马氏体相，利用其良好的致密性以及耐腐蚀性，使其渗氮后的锅具具有较强的耐腐蚀性能，且具有耐磨性。利用其密实，耐腐蚀特性制备的渗氮厨具在NaCl盐水中可达1000h不发生穿孔。
上述说明仅对本发明进行了具体的示例性描述，需要说明的是本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种渗氮钢用基板，其特征在于，所述渗氮钢用基板包括以下质量百分比成分：
C：0.005～0.045％、Si：≤0.03％、Mn：0.10～0.30％，P≤0.020％，S≤0.01％，Als：0.030～0.065％，0.01％≤Ti≤0.055％，0.005≤Cr≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的渗氮钢用基板，其特征在于，所述渗氮钢用基板的，当C≤0.01％时，Ti≥0.03％，Mn≥0.2％。
3.根据权利要求1所述的渗氮钢用基板，其特征在于，渗氮钢用基板组织为晶粒度8～10级铁素体组织。
4.一种权利要求1-3任一项所述渗氮钢用基板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)RH工艺；
4)连铸；
5)热轧工艺；
6)冷轧；
7)退火工艺；
8)平整。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，步骤7)中所述退火采用连续退火或罩式退火；
所述连续退火均热温度：800±10℃、均热时间：55～90s，过时效温度：340～380℃，时效时间：4～10min；
所述罩式退火具体为：加热升温速率20～70℃/h，冷点温度630±10℃，冷却速度：20～50℃/h。
6.一种利用权利要求1-3任一项所述的渗氮钢用基板生产具有优良耐腐蚀渗氮钢的方法，包括以下步骤：
S1、样件放置渗氮炉中，加热保温；
S2、再随炉加热至渗氮温度，并通以氨气，保温；
S3、再随炉继续加热，通入氨气，保温；
S4、最终快速随炉冷却。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2中具体为：随炉加热至渗氮温度550～650℃，并通以氨气，其流量控制0.1～0.8m3/h，保温1～4h。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤S3中具体为：再随炉加热580～700℃，并通入氨气，流量控制0.1～0.5m3/h,保温0～3h，且保温时间不取0h。
9.一种权利要求6-8任一项所述方法生产的具有优良耐腐蚀渗氮钢，其特征在于，所述具有优良耐腐蚀渗氮钢的渗氮层20～60μm。
10.一种权利要求6-8任一项所述方法生产的具有优良耐腐蚀渗氮钢的应用，其特征在于，用于厨具。
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