一种刀具用不锈钢的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种刀具用不锈钢的制备方法，所述不锈钢由C、Si、Mn、Cr、Ti、B、P、S和Fe组成；所述制备方法包括如下步骤：1)冶炼；2)初轧：将板坯加热至1260～1300℃并充分奥氏体化；其开轧温度控制在1220～1240℃、每道次压下率控制在15～30％；3)精轧：其开轧温度控制在920～960℃、终轧温度控制在800～900℃、最后三道次累计压下率35～55％；4)热处理：淬火温度控制在1140～1160℃、保温，其保温时间为2～3小时；以15～30℃/s的冷却速度将钢板用水冷却至马氏体转变点Ms以下；低温回火：加热温度控制在180～220℃，保温时间为3～4小时；空冷至室温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁冶金
，尤其涉及一种刀具用不锈钢的制备方法。
技术介绍
不锈钢材料具有不生锈、耐用、美观的特点，被刀具生产企业广泛应用于制作厨房刀具、剪刀及手术刀具。但常用的不锈钢材料硬度低、耐磨性不够理想，刀刃锋利度差且保持时间短。随着经济的发展、人们生活水平地提高，人们对刀具性能提出了更高的要求，因此，也有很多人在积极研发刀具用材料。专利号为ZL01126989.8的中国专利技术专利说明书公开了一种适用于刀具的铜合金材料，由Cu、Zn、Sn组成，其中按各原料的重量配比组成为：60～90％Cu、5～20％Zn、其余为金属Sn。该合金材料耐腐蚀耐磨，专用于制作食品餐饮类刀具，包括各种规格的切菜刀、水果刀、熟食刀等。专利申请号为200710011128.8的中国专利技术专利申请公开说明书介绍了一种刀具专用钢材，其各成分的重量百分比为：0.85～0.95％C，0.4～0.5％Si，0.4～0.5％Mn，P≤0.03％，S≤0.02％，14.5～15.5％Cr，0.4～0.6％Mo，0.2～0.3％V，其余为Fe以及不可避免的微量杂质，该专利技术通过提高材料中碳的含量来提高钢的强度和硬度。以上技术中，前者文献记载铜合金材料以铜为基体，生产成本高，而且热加工性能差，需要采用粉末冶金方法制造，工艺复杂、生产效率低。后者文献所介绍的不锈钢材料为提高硬度，添加了质量分数为0.7％以上的C，但是实践证明不锈钢中添加C含量超过0.7％就成为过共析钢，将形成粗大的脆性共晶碳化物，使钢材加工时易开裂，并且做成刀具时极易崩口；并且该材料的Cr含量低，不能满足不锈钢所要求的最低12％Cr含量，其耐蚀性差、易生锈，而且淬火后还需经-80℃的深冷处理，刀具残余应力高、变形大、易开裂，现场生产也难以实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种刀具用不锈钢的制备方法，该方法制备的不锈钢强度高、韧性好，耐磨性优异，硬度较高，适宜用作刀具生产。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种刀具用不锈钢的制备方法，所述不锈钢以重量百分数计由下列组份组成：C 0.40～0.50％、Si0.60～0.80％、Mn 1.20～1.40％、Cr 14.0～16.0％、Ti0.05～0.07%，B 0.006～0.008％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：1)冶炼：采用铁水脱硫，转炉顶底复合吹炼，RH真空脱气处理，全流程保护浇注成板坯；2)初轧：将板坯加热至1260～1300℃并充分奥氏体化；其开轧温度控制在1220～1240℃、每道次压下率控制在15～30％；3)精轧：其开轧温度控制在920～960℃、终轧温度控制在800～900℃、最后三道次累计压下率35～55％；4)热处理：淬火温度控制在1140～1160℃、保温，其保温时间为2～3小时；以15～30℃/s的冷却速度将钢板用水冷却至马氏体转变点Ms以下；低温回火：加热温度控制在180～220℃，保温时间为3～4小时；空冷至室温。本专利技术各元素的作用及机理：碳是钢中不可缺少的提高钢材强度和硬度的元素之一，本钢种需要非常好的硬度来保证钢板的耐磨性，因此，较高的碳含量是必不可少的。但钢中碳含量太高容易造成钢材韧性下降，并导致钢材焊接性能差。因此，为了保证钢板具有高的硬度、较好的韧性、优良的冷成型性和焊接性能，将碳含量限定在0.40～0.50％。硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，硅可使C曲线右移，提高钢的淬透性。本钢种强度和硬度要求较高，必须添加较高的硅元素来保证。锰能与铁形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；锰同时能很好的稳定奥氏体组织，进一步增强钢的淬透性；锰还可使钢在受到冲击而产生变形时，使钢材表面层得到强化而具有高的耐磨性；锰与硫形成熔点较高的MnS，可有效防止FeS的产生所导致的热脆现象。铬(Cr)是不锈钢的主要元素，其含量需高于13％才具有完全的防锈能力，Cr含量高、耐蚀性高，但含量高时易形成脆性Cr的金属间化合物，因此将Cr含量目标值控制在14.0～16.0％范围内。钛(Ti)是为了形成细小的TiC第二相粒子，阻止钢加热时晶粒长大，保证钢中组织细化、提高强韧性，同时抑制Cr23C6碳化物在钢中晶界上的析出，降低不锈钢的晶间腐蚀敏感性。加入B的目的主要是增加钢的淬透性，从而省去其他较稀有贵重的金属。硼是增强钢淬透性最有效的元素之一，但主要靠有效硼(即存在晶体间隙，而不与其他元素化合的硼)来实现。本专利技术要求P≤0.020％和S≤0.015％：磷在钢中具有容易造成偏析、恶化焊接性能、显著降低钢的低温冲击韧性、提高脆性转变温度等不利影响。硫易与锰结合生成MnS夹杂，硫还影响钢的低温冲击韧性。因此，本专利技术应尽量减少磷、硫元素对钢性能的不利影响，通过对铁水进行深脱硫预处理、真空处理等手段，控制磷、硫含量，从而减轻其不利影响。本专利技术与现有技术相比，其优异效果在于：1）合金成分简单，贵重合金元素加入较少，同时生产工艺简单，成材率和性能合格率高，使得生产成本较低，具有良好的经济效益和社会效益；2）所制备的不锈钢力学性能优良，强度、硬度高，具有一定的韧性，淬透性良好，且耐磨性良好，完全满足用户使用要求；经试验证明，本专利技术的钢具有高硬度、高韧性和很好的耐腐蚀性，适用于制造厨房刀具、剪刀及手术刀。具体实施方式实施例一一种刀具用不锈钢的制备方法，所述不锈钢以重量百分数计由下列组份组成：C 0.40％、Si 0.80％、Mn 1.20％、Cr16.0％、Ti 0.05%，B 0.008％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：1)冶炼：采用铁水脱硫，转炉顶底复合吹炼，RH真空脱气处理，全流程保护浇注成板坯；2)初轧：将板坯加热至1260℃并充分奥氏体化；其开轧温度控制在1240℃、每道次压下率控制在15％；3)精轧：其开轧温度控制在920℃、终轧温度控制在900℃、最后三道次累计压下率35％；4)热处理：淬火温度控制在1140℃、保温，其保温时间为3小时；以15℃/s的冷却速度将钢板用水冷却至马氏体转变点Ms以下；低温回火：加热温度控制在220℃，保温时间为3小时；空冷至室温。实施例二一种刀具用不锈钢的制备方法，所述不锈钢以重量百分数计由下列组份组成：C 0.50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀具用不锈钢的制备方法，其特征在于，所述不锈钢以重量百分数
计由下列组份组成：C 0.40～0.50％、Si0.60～0.80％、Mn 1.20～1.40％、
Cr 14.0～16.0％、Ti0.05～0.07%，B 0.006～0.008％、P≤0.020％、S≤0.015
％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：
1)冶炼：采用铁水脱硫，转炉顶底复合吹炼，RH真空脱气处理，全流程保护浇
注成板坯；
2)初轧：将板坯加热至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱永清，
申请(专利权)人：无锡市锡山区鹅湖镇荡口青荡金属制品厂，
类型：发明
国别省市：