本发明专利技术涉及一种含锡铜铁素体不锈钢，其中各组分的质量百分比为，Cu：0.13-2.54、Sn：0.2-0.3、Cr：16.97-18.45、C：0.01-0.018、Si：0.34-0.5、Mn：0.16-0.45、P：0.01-0.02、S：0.001-0.004、N：0.006-0.01，其余为Fe和不可避免杂质；本发明专利技术中含锡铜铁素体不锈钢抗拉强度为423-555MPa，点蚀电位为180-280mV。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金
，尤其是涉及
技术介绍
不锈钢的主要合金成分是铬、镍和钼等，其中镍和钼较昂贵。我国是一个缺镍、少钼、贫铬的国家，2006年我国不锈钢产量就达到530万吨，首次超过日本，居世界第一位，由此所带来的原料供给和价格问题日益突出，迫使不锈钢生产企业和下游用户转向不含或少含镍的铬系及铬钼系不锈钢。在此背景下，研究如何在不锈钢中降低铬含量、开发出铬资源节约型高品质不锈钢产品就显得尤为重要。鉴于我国镍资源匮乏，扩大铁素体和马氏体的比重是我国不锈钢品种结构调整的重点之一。铁素体不锈钢不含贵重元素镍，且铬元素相对含量也低，所以铁素体不锈钢是作为一种部分替代奥氏体不锈钢的资源节约型的环保材料。随着冶炼技术的进步，低C、N的铁素体不锈钢在轻工业和日常生活中的应用也越来越广泛，但是铁素体不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能均不如奥氏体不锈钢。另一方面，虽然我国现在的废钢资源不算丰富，但随着我国经济的不断发展，废钢的数量不断增加，废钢的回收再利用也是缓解资源紧缺的一个重要方面，但废钢中铜和锡的积累问题一直是十分困扰的难题，目前普遍的解决方式是稀释法，用生铁或直接还原铁进行稀释，虽然这种方法可以将钢水中的含铜量降到容许的范围内，但却难以控制原料成分水平稳定。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供，本专利技术在铁素体不锈钢中添加微量元素锡和铜，提高了钢材的力学性能和耐腐蚀性能。本专利技术是通过下述技术方案来实现的:一种含锡铜铁素体不锈钢，其中各组分的质量百分比为，Cu:0.13-2.54、Sn:0.2-0.3、Cr:16.97-18.45、C:0.01-0.018、Si:0.34-0.5、Mn:0.16-0.45、P:0.01-0.02、S:0.001-0.004、N:0.006-0.01，其余为 Fe 和不可避免杂质。优选的，所述含锡铜铁素体不锈钢组分中含有Nb时，Nb的质量百分比为0.13-0.21，且当含有Ti时，Ti的质量百分比为0.01-0.02。优选的，一种含锡铜铁素体不锈钢，其中各组分的质量百分比为，Cu:2.54、Sn:0.30、Cr:18.45、C:0.018、S1:0.50、Mn:0.45、P:0.02、S:0.004、N:0.01，其余为 Fe 和不可避免杂质，屈服强度472MPa，抗拉强度为555MPa。优选的，一种含锡铜铁素体不锈钢，其中各组分的质量百分比为，Cu:0.36、Sn:0.20、Cr:18.45、C:0.011、S1:0.37、Μη:0.23、P:0.019、S:0.001、N:0.006，Nb:0.21，Ti:0.015，其余为Fe和不可避免杂质，点蚀电位为280mV。一种含锡铜铁素体不锈钢的制备方法，包括以下步骤:(1)按设定成分冶炼并浇铸铸坯，其中各组分的质量百分比为，Cu:0.13-2.54、Sn:0.2-0.3、Cr:16.97-18.45、C:0.01-0.018、S1:0.34-0.5、Μη:0.16-0.45、P:0.01-0.02、S:0.001-0.004、N:0.006-0.01，其余为 Fe 和不可避免杂质；(2)将铸坯冷却至室温后，重新加热至1150-1300°C，保温2_4h，然后进行热乳，经过6道次热乳，乳制变形量均为25%，得到厚度为4-6mm的热乳板；(3)将热乳板加热到750-90(TC，保温0_2h进行退火处理，获得含锡铜铁素体不锈钢。优选的，步骤(2)中加热温度为1250°C，保温3h，使用450mm热乳机组试验机进行热乳，经过6道次热乳，乳制变形量均为25%，得到厚度为5_的热乳板。优选的，步骤(3)中加热温度为850°C，保温0.5h进行退火处理。本专利技术的有益效果是:本专利技术中含锡铜铁素体不锈钢抗拉强度为423_555MPa，点蚀电位为180-280mV ;本专利技术可显著降低不锈钢的生产成本，含锡铜不锈钢减少了贵金属镍、钼的加入，在保证其良好的力学性能和耐腐蚀性能的前提下极大的降低了钢材的生产成本，节约了资源；在传统不锈钢的基础上研制新一代铬资源节约型高品质不锈钢产品，进一步促进我国不锈钢行业的品种结构优化和技术进步；探明在铁素体不锈钢中铜的合适的加入量，对于充分利用含铜废钢，整合资源优势，实现可持续的循环性社会经济有着重要的意义。【附图说明】图1为晶界处扫描电镜分析图；图2为铜含量对含锡铁素体不锈钢的屈服强度和抗拉强度的影响曲线图；图3为铜含量对含锡铁素体不锈钢的延伸率的影响曲线图；图4为不同铜含量的铁素体不锈钢的阳极极化曲线图；图5为铜含量对含铜、锡铁素体不锈钢的点蚀电位影响规律曲线图；图6为不同铜含量的含锡铁素体不锈钢的均匀腐蚀失重线性拟合图。【具体实施方式】为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合附图及具体实施例对本专利技术进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例1含锡铜铁素体的制备:(1)按设定成分冶炼并浇铸铸坯，其中各组分的质量百分比为，一种含锡铜铁素体不锈钢，其中各组分的质量百分比为，Cu:0.13, Sn:0.29, Cr:16.97、C:0.01、S1:0.34,Μη:0.16、P:0.01、S:0.001、N:0.0094，Nb:0.13，T1:0.01，其余为 Fe 和不可避免杂质；(2)将铸坯冷却至室温后，重新加热至1150°C，保温2.5h，使用热乳机组试验机进行热乳，经过6道次热乳，乳制变形量均为25%，得到厚度为5_的热乳板；(3)将热乳板加热到750°C，保温0.5h进行退火处理，获得含锡铜铁素体不锈钢。含锡铜铁素体性能检测:本专利技术实施例中测试屈服强度、抗拉强度和延伸率采用的标准为GB/T228.1.2010，将制备的不锈钢切割为标距25mm，宽为12.5mm的室温拉伸试样，在CMT-1O(T)型微机控制电子万能(拉力)试验机上进行，采用位移加载控制方式，拉伸速度为 3mm/min ；本专利技术实施例中测试点蚀电位是将不锈钢切取10.1mmX1.1mm的试样，依次在80#、240#、400#、600#、800#砂纸上使用去离子水湿磨，避免试样发热，为了防止在点蚀实验中发生缝隙腐蚀的可能，将湿磨后的样品在50°C、25% -30%的硝酸中浸泡一小时以上进行钝化处理。通过测量阳极极化曲线，得到不锈钢的点蚀电位；本专利技术实施例中测试耐均匀腐蚀性能是根据标准GB10124-88，将不锈钢使用线切割切取尺寸为50mmX25mm的试样，并且在靠近试样顶端的位置钻孔，孔径约为3mm，使用磨床将试样两个表面打磨光亮，再使用100#砂纸将试样侧面打磨光亮，最后用去离子水和酒精洗净，干燥后迅速储存于干燥器中，放置到室温后再测量质量和表面积；腐蚀溶液:40%H2S04溶液，用分析纯的98%浓硫酸与三次蒸馏水配制；将试样浸泡预定时间后干燥测定复试后试样质量，得到不锈钢的单位面积的腐蚀失重，根据拟合方程计算腐蚀速率。含锡铜铁素体性能检测结果:获得的含锡铜铁素体不锈钢，屈服强度300MPa，抗拉强度435MPa，延伸率40 %，点蚀电位225mV，腐蚀速率为0.1158g.cm2.h、实施例2含锡铜铁素体的制备:(1)按设定成分冶炼并浇铸铸坯，其中各组分的质量百分比为，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含锡铜铁素体不锈钢，其特征在于，其中各组分的质量百分比为，Cu：0.13‑2.54、Sn：0.2‑0.3、Cr：16.97‑18.45、C：0.01‑0.018、Si：0.34‑0.5、Mn：0.16‑0.45、P：0.01‑0.02、S：0.001‑0.004、N：0.006‑0.01，其余为Fe和不可避免杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，姜周华，徐光，何盼，梁轶杰，曹海波，姚聪林，王亚峰，胡浩，方勇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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