CN113718180A - 一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铁素体不锈钢冶金的技术领域，特别是涉及一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，其采用超低碳氮铁素体不锈钢制作方法做出的不锈钢，有效提高家电用不锈钢的耐蚀性和成型性，减少铁素体不锈钢在耐蚀性和成型性之间的冲突，满足家电用钢的需求，并且，进一步扩大铁素体不锈钢在家电行业的应用范围；包括C、Si、Mn、Cr、N、Mo、Nb以及Ti；其中本成品不锈钢中化学成分：C:0.005％～0.02％、Si:0.30％～0.60％、Mn:0.20％～0.40％、Cr:16.0％～18.0％、N:0.007％～0.02％、Mo:0.1％～1％、Nb:0～0.1％、Ti:0.05％～0.25％。

Description

一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及铁素体不锈钢冶金的技术领域，特别是涉及一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法。
背景技术
铁素体不锈钢在家电等行业的用途十分广泛，从微波炉内外壳、洗衣机内桶、电饭煲、电热水器内胆、电热水瓶等种类繁多的家用电器，到洗碗机、烤箱、灶具、消毒碗柜等厨卫设备、餐具、五金产品。我国是一个家电生产大国，但目前主要使用三零四奥氏体不锈钢和四三零铁素体不锈钢，而国外如美国和日本则以铁素体钢为主。因此，在我国铁素体不锈钢在家电行业有着巨大的使用空间。与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢存在耐腐性，成型性较差的缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种本发明采用超低碳氮铁素体不锈钢制作方法，有效提高家电用不锈钢的耐蚀性和成型性，减少铁素体不锈钢在耐蚀性和成型性之间的冲突，满足家电用钢的需求，并且，进一步扩大铁素体不锈钢在家电行业的应用范围的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法。
本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，包括C、Si、Mn、Cr、N、Mo、Nb以及Ti；
其中本成品不锈钢中化学成分：C:0.005％～0.02％、Si:0.30％～0.60％、Mn:0.20％～0.40％、Cr:16.0％～18.0％、N:0.007％～0.02％、Mo:0.1％～1％、Nb:0～0.1％、Ti:0.05％～0.25％；
具体制作方法包括如下步骤：
步骤1.降低C、N和S的含量，添加双稳定元素Nb和Ti，并添加≤1％的Mo；
步骤2.经浇铸－热轧－退火酸洗－冷轧－退火酸洗等步骤进行制作，并且退火温度采用thermocalc软件计算得出的该成分不锈钢中高温下σ和x以及M23C6在基体中的析出温度；
步骤3.采用空冷，对不锈钢进行降温；
步骤4.对成品不锈钢进行切割打磨等工序，制成家电用部件。
本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，所述Nb和Ti分别可与本不锈钢中的C和N结合；通过Nb和Ti分别与不锈钢中的C和N结合，形成Nb和Ti的碳氮化物，对不锈钢中铬的碳氮化物的形成进行抑制，同时避免其它析出相如M23C6以及超低碳氮相的析出，从而提高不锈钢的耐腐蚀性。
本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，所述N和Ti结合形成TiN，并且本不锈钢中除TiN外其它颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm2的比例分布在钢基质中；从而提高本不锈钢的硬度和抗热冲击性。
本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，所述本不锈钢可利用现有不锈钢生产线，电炉-AOD-VOD三步法冶炼；从而提高本不钢炼制的便捷性。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明采用超低碳氮铁素体不锈钢制作方法，有效提高家电用不锈钢的耐蚀性和成型性，减少铁素体不锈钢在耐蚀性和成型性之间的冲突，满足家电用钢的需求，并且，进一步扩大铁素体不锈钢在家电行业的应用范围。
附图说明
图1是本发明与现有专利技术的对比示意图；
图2是本发明热处理制度的示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图2所示，本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，包括C、Si、Mn、Cr、N、Mo、Nb以及Ti；
其中本成品不锈钢中化学成分：C:0.005％～0.02％、Si:0.30％～0.60％、Mn:0.20％～0.40％、Cr:16.0％～18.0％、N:0.007％～0.02％、Mo:0.1％～1％、Nb:0～0.1％、Ti:0.05％～0.25％；
具体制作方法包括如下步骤：
步骤1.降低C、N和S的含量，添加双稳定元素Nb和Ti，并添加≤1％的Mo；
步骤2.经浇铸－热轧－退火酸洗－冷轧－退火酸洗等步骤进行制作，并且退火温度采用thermocalc软件计算得出的该成分不锈钢中高温下σ和x以及M23C6在基体中的析出温度；
步骤3.采用空冷，对不锈钢进行降温；
步骤4.对成品不锈钢进行切割打磨等工序，制成家电用部件；
本发明采用超低碳氮铁素体不锈钢制作方法，有效提高家电用不锈钢的耐蚀性和成型性，减少铁素体不锈钢在耐蚀性和成型性之间的冲突，满足家电用钢的需求，并且，进一步扩大铁素体不锈钢在家电行业的应用范围。
本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，成分及工艺实施例和对比例如下：
Figure BDA0003254895790000041
对比产品：
1.中国专利CN1572895公布了一种具有优良成形性的铁素体不锈钢板及其生产方法，该钢的成分含量为(重量％)：最高分别为0.02质量％的C、0.8质量％的Si、1.5质量％的Mn、0.050质量％的P、0.01质量％的S及8.0-35.0质量％的Cr、最高为0.05质量％的N、0.05-0.40质量％的Ti和0.10-0.50质量％的Nb、且(％Ti×％N)的乘积小于0.005该钢在800℃或更低的终点温度热轧一板坯，在450-1080℃范围对热轧不锈钢板进行退火，对热轧钢板进行冷轧同时伴随至少一个中间退火步骤，其温度在再结晶终点温度-100℃至再结晶终点温度之间，接着在1080℃或更低的温度对冷轧钢板进行最终退火该钢基体中除TiN外其它颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm2的比例分布在钢基质中，虽同样具有成型性，但未解决加入Mo以后如何解决耐蚀性提高但成型性下降的问题；
2.日本专利JP2004307901公布了一种具有优良可生产性的超低碳氮铁素体不锈钢及其生产方法该钢的成分包含了合适的C，N，Si，Mn，P，S，Cr，Cu，Ni，Mo，Al，和Ti，并且满足100P％+Mo％≤3.5％，Si％+Mn％+Ni％+Cu％≤0.5％该发明最终成品的晶粒度在7到10级该发明通过控制控制元素含量满足一定的公式来减少钢种析出相的产生，并通过控制晶粒度来提高钢材的性能，但Cu和Ni等贵金属，增加了不锈钢的生产成本，本发明与之相比减少了贵金属的使用，降低了生产成本；
3.与目前市面上常用的中铬铁素体不锈钢SUS430相比，本发明由于添加了Mo，同时又控制了σ和χ以及M23C6在基体中的析出，同时又严格控制碳氮含量，使其在塑性，成型性，耐蚀性等方面均优于SUS430，与市面上的00Cr18Mo2Ti相比，本发明虽然耐蚀性方面有所逊色，但是由于控制了σ，χ以及M23C6在基体中，塑性与成型性方面又有很大优势，且合金成本大大低于00Cr18Mo2Ti；
4.与利CN1572895相比，加入最高1％的Mo，并且利用thermo－calc软件计算该充分体系下M23C6以及σ等超低碳氮析出相的析出温度，并将该温度作为退火处理的指导温度，以最大限度降低M23C6以及超低碳氮析出相的析出倾向，最终使该钢种基体非常干静，在6－7级，具有优良的成型性和耐蚀净；
对比结论：本发明所述一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，在多方面对比下，均明显优于对比产品，且制作成本较低。
如图2所示，本发明的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，三种析出相析出温度的最高值为x℃，则实际热轧退火温度，在最高理论温度x℃之上50℃～100℃，退火时间2min～4min，而实际冷轧退火温度在最高理论温度x℃之上100℃～150℃，退火时间1～2min。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，其特征在于，包括C、Si、Mn、Cr、N、Mo、Nb以及Ti；
其中本成品不锈钢中化学成分：C:0.005％～0.02％、Si:0.30％～0.60％、Mn:0.20％～0.40％、Cr:16.0％～18.0％、N:0.007％～0.02％、Mo:0.1％～1％、Nb:0～0.1％、Ti:0.05％～0.25％；
具体制作方法包括如下步骤：
步骤1.降低C、N和S的含量，添加双稳定元素Nb和Ti，并添加≤1％的Mo；
步骤2.经浇铸－热轧－退火酸洗－冷轧－退火酸洗等步骤进行制作，并且退火温度采用thermocalc软件计算得出的该成分不锈钢中高温下σ和x以及M23C6在基体中的析出温度；
步骤3.采用空冷，对不锈钢进行降温；
步骤4.对成品不锈钢进行切割打磨等工序，制成家电用部件。
2.如权利要求1所述的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，其特征在于，所述Nb和Ti分别可与本不锈钢中的C和N结合。
3.如权利要求1所述的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，其特征在于，所述N和Ti结合形成TiN，并且本不锈钢中除TiN外其它颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm2的比例分布在钢基质中。
4.如权利要求1所述的一种家电用超低碳氮铁素体不锈钢及其制造方法，其特征在于，所述本不锈钢可利用现有不锈钢生产线，电炉-AOD-VOD三步法冶炼。
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