一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢，其特征在于质量百分比：锰14‑15％、氮化铬14‑15％、钴0.002％、铌0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2‑0.25％、镍1.3‑1.5％、钼0.01％、钒0.002‑0.003％、富稀土0.004％，余量为铁；用锰加氮替代镍，实现了氮合金在不锈钢生产中的直接应用，提高了不锈钢的强度，确保使用期内不产生锈蚀；降低不锈钢生产和应用成本30％以上；对于不锈钢加工企业包括筛网加工企业的转型升级、产品结构调整具有很好的促进带动作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料
，具体涉及一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢及其加工方法。
技术介绍
现有不锈钢材料都需要镍作为主要原料，占不锈钢生产成本的50％以上，而镍属于国际资源，价格高且不稳定。目前国内主要采用的304或316不锈钢材料无论是其强度、韧性、还是无磁、耐磨耐腐性能均难以适应用户需求。因此急需一种耐腐、耐磨、高强度、无磁性、生产成本低的不锈钢新材料。国内起步研究开发的新型不锈钢主要采取加锰、加铬等方法来减少镍的使用量，晶粒细化达不到要求，材料相变几率高，因此磁化现象突出，抗腐蚀和耐磨性能差。为了解决这个问题，许多不锈钢生产企业都尝试通过加氮方式来改变新型不锈钢的性能和生产成本。关键是需要寻找一种有效方法来添加氮，以确保不锈钢矿筛网的耐磨耐腐程度的提高；同时，如何净化钢液，细化晶粒，确保钢液的纯净度。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢，质量百分比：锰14-15％、氮化铬14-15％、钴0.002％、铌0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、镍1.3-1.5％、钼0.01％、钒0.002-0.003％、富稀土0.004％，余量为铁。一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢加工方法，步骤如下：(1)按组分比选用废不锈钢、氮化锰、钛铁、钼铁和铬铁等进行配料；(2)洗炉、加温至300-500℃，边加原材料边烘料，升温至1200℃以上，加铬铁不低于3公斤/吨和碳化硅，脱氧融清，取样进行炉前分析；(3)待成分合格后，加入氮合金，升温至1500-1700℃，净化细化钢液；(4)对钢液进行搅拌；(5)出钢温度控制在在1600℃，钢水倒入钢模冷却后，倒入沙坑，进行表面打磨，并进行切头处理；(6)在轧制前，对钢坯进行预热并适当延长坯料保温15-20分钟，待坯料热透后，将其轧制成需要的规格材料。本专利技术的优点：(1)冶炼高氮不锈钢，采用锰加氮和添加钒氮合金，提高氮在钢液中的含量，实现氮的合金化，减少镍的用量或无镍，净化细化匀化钢液，确保高氮不锈钢的耐腐耐磨等性能优于304、316不锈钢。(2)用锰加氮替代镍，实现了氮合金在不锈钢生产中的直接应用，提高了不锈钢的强度，并且确保使用期内不产生锈蚀；(3)降低不锈钢生产和应用成本30％以上，且所有原材料全部可以在国内解决，并实现了废料的循环使用，摆脱了国际镍资源的控制瓶颈，能够适应各种不锈钢冶炼轧制企业的生产加工。(4)对于不锈钢企业和筛网加工企业的转型升级、产品结构调整具有很好的促进带动作用。具体实施方式一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢，质量百分比：锰14-15％、氮化铬14-15％、钴0.002％、铌0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、镍1.3-1.5％、钼0.01％、钒0.002-0.003％、富稀土0.004％，余量为铁。一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢加工方法，步骤如下：(1)按组分比选用废不锈钢、氮化锰、钛铁、钼铁和铬铁等进行配料，即以质量百分数计：锰14-15％、氮化铬14-15％、钴0.001％、铌0.001％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、镍1.3-1.5％、钼0.02％、钒0.002-0.003％、富稀土0.003％，余量为铁；(2)洗炉、加温400℃，边加原材料边烘料，升温至1200℃以上，加铬铁不低于3公斤/吨和碳化硅75公斤/吨，脱氧融清，取样进行炉前分析；(3)待成分合格后，加入氮合金添加剂20-30公斤/吨，确保氮与锰的充分结合，并净化细化钢液，减少晶体中空穴结构，明显提高晶粒韧性，升温至1600℃，净化细化钢液；(4)对钢液进行搅拌，搅拌为10-15分钟，提高钢水晶粒均匀度，减少偏析，净化钢液；(5)在钢液出炉前进行保温，保温20-40分钟，出钢温度控制在在1600℃，钢水倒入钢模冷却后，倒入沙坑，进行表面打磨，并进行切头处理；(6)在轧制前，对钢坯进行预热并适当延长坯料保温18分钟，待坯料热透后，将其轧制成钢带或盘圆。实施例1：一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢加工方法，步骤如下：(1)按照锰≦15、铬≦15、氮≦0.25、碳≦0.12、硅≦1、磷0.003、硫0.001、镍≦1.5的配比，进入中频炉冶炼；(2)待成分合格后，加入氮合金添加剂，升温至1600℃让氮与铬结合形成陶瓷结构，并净化细化钢液；(3)对钢水进行搅拌，提高钢水晶粒均匀度，减少偏析，净化钢液；(4)提高出钢温度到1600℃左右，将钢水倒入钢模冷却；(5)将钢锭倒出，对钢锭表面进行打磨处理并切头，避免轧制出现束孔，使线材出现中裂缝；(6)将钢锭胚料进行保温热透胚料，将胚料轧制成5.5mm的盘圆或板材、管材；(7)将盘圆进行拉丝，为防止材料脆性化，拉丝至最后一道时改变退火降温方式，由水冷改为干冷，减少材料再次加工的变形量；(8)采用专门设计加工的高强度异型材成型一体机，将原料丝变形加工由3轧2拉缩减为1轧1拉，加工成梯形丝有效解决了高强度的原料丝再加工中容易产生的脆性、断裂等问题。将此梯形丝制作的矿筛网强度达到900Mpa以上、延伸率达到60％以上，矿筛网无磁性、耐磨、耐腐，使用寿命由15天延长到75天。实施例2一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢加工方法，步骤如下：(1)按照锰≦16、铬≦15、氮≦0.25、碳≦0.2、硅≦1、磷0.003、硫0.001、镍≦1.5的配比，进入中频炉冶炼；(2)待成分合格后，加入氮合金添加剂，升温至1600℃让氮与铬结合形成陶瓷结构，并净化细化钢液；(3)对钢水进行搅拌，提高钢水晶粒均匀度，减少偏析，净化钢液；(4)提高出钢温度提高到1600℃左右，将钢水倒入钢模冷却；(5)将钢锭倒出，对钢锭表面进行处理并切头，避免轧制出现束孔；(6)将钢锭胚料进行保温热透胚料，将胚料轧制成宽度900mm、厚度3mm的钢带；(7)将钢带经过冷弯加工成直径为273mm、厚度3mm的圆筒；(8)将不锈钢滚筒外表面进行抛光处理。(9)高氮不锈钢旋耕机下滚筒的耐腐性能比304不锈钢材质的滚筒提高10％以上，成本降低30％，在水田耕作时不易粘草黏土，大大方便使用。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本专利技术所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢，其特征在于质量百分比：锰14‑15％、氮化铬14‑15％、钴0.002％、铌0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2‑0.25％、镍1.3‑1.5％、钼0.01％、钒0.002‑0.003％、富稀土0.004％，余量为铁。

【技术特征摘要】
1.一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢，其特征在于质量百分比：锰14-15％、氮化铬14-15％、钴0.002％、铌0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、镍1.3-1.5％、钼0.01％、钒0.002-0.003％、富稀土0.004％，余量为铁。2.根据权利要求1所述的一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢，其特征在于优选质量百分比：锰14-15％、氮化铬14-15％、钴0.002％、铌0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、镍1.3-1.5％、钼0.01％、钒0.002-0.003％、富稀土0.004％，余量为铁。3.一种无磁低镍耐磨耐腐高氮不锈钢加工方法，其特征在于步骤如下：(1)按组分比选用废不锈钢、氮化锰、钛铁、钼铁和铬铁等进行配料；(2)洗炉、加温至300-500℃，边加原材料边烘料，升温至1200℃以上，加铬铁不低于3公斤/吨和碳化硅，脱氧融清，取样进行炉前分析；(3)待成分合格后，加入氮合金，升温至1500-1700℃，净化细化钢液；(4)对钢液进行搅拌；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振发，刘龙扣，
申请(专利权)人：江苏省利金新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32