高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢及其生产方法，属一种不锈钢冶炼方法，所述的奥氏体不锈钢包括：0.03％～0.06％的C，0.3％～0.6％的Si，1.0％～1.3％的Mn，18.00％～18.50％的Cr，8.00％～8.20％的Ni，0.025％～0.050％的N，0～0.5％的Cu，0～0.045％的P，0～0.0080％的S，余量为Fe以及不可避免的杂质；通过对不锈钢进行成分设计，执行中间包冶金各项操作，改善连铸中间包冶金能力，从源头遏制了夹杂物残留；整个过程因对钢液夹杂物的有效遏制、去除，提高了钢水纯净度，改善了钢坯内部品质，降低不锈钢热轧、冷轧加工过程中出现的表面缺陷问题，使得下游生产的冷轧薄板品质能够应用于生产更高精尖的不锈钢产品。

【技术实现步骤摘要】
高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢及其生产方法
本专利技术涉及一种不锈钢冶炼方法，更具体的说，本专利技术主要涉及一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢及其生产方法。
技术介绍
在过去的四、五十年间，全球不锈钢产量一直以平均5％以上的增长率增长。在发展过程中也逐步形成了马氏体不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相（奥氏体+铁素体）不锈钢等四大类，其中用途最为广泛的为304奥氏体不锈钢，304奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、耐高低温性、高强度、外观精美，同时兼顾优良力学性能和工艺性能，广泛应用于石油化工、原子能、航天航空、能源、交通、轻工、纺织、民用五金等各个工业部门，是这些领域建设和发展不可缺少的重要材料。在不锈钢高速发展的同时，各种304钢种BA板、精密带、8K镜面板等不锈钢材料的应用普及对不锈钢的纯净度提出了更高的要求。目前行业内生产304比较成熟，高纯净度304冷轧薄板是最受市场欢迎的产品，但大部分因为内部纯净度的原因只能生产至冷轧中厚板使用，生产至冷轧薄板有较高比例的板面剥皮缺陷（内部非金属夹杂物造成），难以达到使用要求。夹杂物按其来源可分为内生夹杂和外来夹杂两种，随着冶炼技术不断进步，钢水的纯净度明显提高，钢中的夹杂物数量逐渐减少。目前国内外提出了较为有效控制钢水中夹杂物的方法，如控制钙的添加量提高钢水的纯净度和高精度定量分析CaO系夹杂物等，但上述措施均是最大限度的去除钢液中夹杂物，并未从源头减少钢液中非金属夹杂物的卷入，不能从根本上降低下游缺陷的发生率，且优化成分设计可大大提升奥氏体不锈钢钢种对杂质的容忍能力，也暂未有提及，因而有必要针对这类不锈钢及其冶炼方法做进一步的研究和改进。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对上述不足，提供一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢及其生产方法，以期望解决现有技术中冷轧薄板易因非金属杂质造成板面剥皮缺陷，无法从源头减少钢液中非金属夹杂物的卷入，不能从根本上降低下游缺陷的发生率等技术问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术一方面提供了一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢，所述的奥氏体不锈钢包括：0.03％～0.06％的C，0.3％～0.6％的Si，1.0％～1.3％的Mn，18.00％～18.50％的Cr，8.00％～8.20％的Ni，0.025％～0.050％的N，0～0.5％的Cu，0～0.045％的P，0～0.0080％的S，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述的奥氏体不锈钢的Dg值为6.0％～8.0％，Md30值为-20℃～20℃。作为优选，进一步的技术方案是：所述的Dg值为奥氏体不锈钢凝固后其δ铁素体相的残留量百分比，由下式得出：；所述的Md30值为奥氏体不锈钢在进行30％拉伸变形时，其中有50％组织转变为马氏体时的温度，由下式得出：。本专利技术另一方面提供了一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢的生产方法，所述的方法包括：步骤A、提高电弧炉、矿热炉出钢时钢水C、Si含量，给AOD精炼炉创造良好的开吹条件；AOD精炼炉的化钢温度为1500～1550℃。步骤B、在AOD精炼炉还原期中，硅铁、萤石投入结束后进行搅拌，确保还原Si＞0.3％，钢液总O＜0.005％，还原S＜0.008％，精炼补加合金总量＜500Kg，精炼时间≥5min；步骤C、还原扒渣后渣量控制在2吨以上，碱度CaO/SiO2=1.8~2.0%，确认渣性良好；出钢温度＞1600℃，出钢时，前1/3慢出后快速出钢，及时投入碳化稻壳减少钢液裸漏；步骤D、钢水到LF炉根据钢水温度进行送电操作，使钢液温度达到1500℃以上，并强度搅拌5min以上，保证钢水温度均匀；取样分析，当S含量<0.0030％时，添加50Kg改质剂调整顶渣碱度；步骤E、根据成分内控规范，微调钢水成分并使Dg值、Md30值达到目标范围；喂入钙硅线110M，同时投入碳化稻壳防止渣硬化，并进行软搅14～16min，镇静10～25min；步骤F、在LF炉站同时管控合金补加总量<300kg，出钢温度在1510～1525℃，以保证中包温度，钢液上转台前确认成分合格；步骤G、连铸拉速保证1.25~1.4m/min恒定，拉速波动<0.05m/min；交接炉实行大包下渣自动监测，提前关闭大包，并每8炉排渣一次；步骤H、浇铸全过程采用无氧化保护浇铸，保证钢包自开，确保长水口氩封、浸入式水口与上水口板间氩气正常，中包钢液使用覆盖剂覆盖，从而在浇铸过程中实现与空气的隔离。作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中，当钢水中的C＞2.5％时，将AOD精炼炉的化钢温度控制在接近于下限值的值，当C＜2.5％时，将AOD精炼炉的化钢温度控制在接近于上限值的值。更进一步的技术方案是：所述步骤B中，在AOD精炼炉还原期中硅铁、萤石投入结束后的搅拌时间大于8min。更进一步的技术方案是：所述步骤F中，保证中包温度为1485～1500℃，适当高的过热度有利于提高钢液流动性，夹杂物上浮动能大。更进一步的技术方案是：所述步骤G中，每8炉排渣一次，加快大包转包节奏，保证交接炉中包吨位，进而使75％以上的中包液位能有效去除钢液中的夹杂物。更进一步的技术方案是：所述步骤E中，Dg值为奥氏体不锈钢凝固后其δ铁素体相的残留量百分比，由下式得出：；Md30值为奥氏体不锈钢在进行30％拉伸变形时，其中有50％组织转变为马氏体时的温度，由下式得出：。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是主要为：1、通过对DG值与Md30值进行合理控制，配合热轧加工工艺，减少板坯内部及表层裂纹的产生，大幅降低了钢卷热加工、冷加工表面及边部裂纹的出现，改善了产品质量，提高了成品率；2、强化了AOD精炼炉还原，降低钢液中的氧含量；LF炉吹氩大搅拌、充足软吹镇静时间以及硅钙线适量加入，促使夹杂物上浮或改性；浇注全程无氧化保护浇注，避免钢液的二次氧化；3、通过对不锈钢进行成分设计，执行中间包冶金各项操作，改善连铸中间包冶金能力，从源头遏制了夹杂物残留；整个过程因对钢液夹杂物的有效遏制、去除，提高了钢水纯净度，改善了钢坯内部品质，降低不锈钢热轧、冷轧加工过程中出现的表面缺陷问题，使得下游生产的冷轧薄板品质能够应用于生产更高精尖的不锈钢产品。附图说明图1为用于说明本专利技术一个实施例的工艺流程框图；图2为用于说明本专利技术实施效果中奥氏体不锈钢的夹杂物统计图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。在本专利技术所述奥氏体不锈钢的元素配比中：C是一种间隙元素，通过固溶强化可显著提高钢的强度，形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区，但在一定条件下C与钢中的Cr结合形成Cr23C6型碳化物，使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降，因此C应被控制在0.03～0.06％。Si是一种还原剂和脱氧剂，硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，但硅量增加，会降低钢的焊接性能，因此，Si被定义为0.3～0.6％之间。Mn是强烈稳定奥氏体的元素，适宜的Mn/S比可大幅降低钢种S生成的粗大链状氧化物的可能性，提高钢的强度并改善钢的热塑性，但过量的Mn降低可成形性和焊接性，因此，Mn被定义为1.0～1.3％之间。Cr是铁素体相的形成元素，提高钢耐氧化性介质和酸洗氯化物介质的性能，为提高钢种DG值适当增加Cr含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢，其特征在于所述的奥氏体不锈钢包括：0.03％～0.06％的C，0.3％～0.6％的Si，1.0％～1.3％的Mn，18.00％～18.50％的Cr，8.00％～8.20％的Ni，0.025％～0.050％的N，0～0.5％的Cu，0～0.045％的P，0～0.0080％的S，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述的奥氏体不锈钢的Dg值为6.0％～8.0％，Md30值为‑20℃～20℃。

【技术特征摘要】
1.一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢，其特征在于所述的奥氏体不锈钢包括：0.03％～0.06％的C，0.3％～0.6％的Si，1.0％～1.3％的Mn，18.00％～18.50％的Cr，8.00％～8.20％的Ni，0.025％～0.050％的N，0～0.5％的Cu，0～0.045％的P，0～0.0080％的S，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述的奥氏体不锈钢的Dg值为6.0％～8.0％，Md30值为-20℃～20℃。2.根据权利要求1所述的高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢，其特征在于：所述的Dg值为奥氏体不锈钢凝固后其δ铁素体相的残留量百分比，由下式得出：；所述的Md30值为奥氏体不锈钢在进行30％拉伸变形时，其中有50％组织转变为马氏体时的温度，由下式得出：。3.一种高纯净度冷轧薄板用奥氏体不锈钢的生产方法，其特征在于所述的方法包括：步骤A、提高电弧炉、矿热炉出钢时钢水C、Si含量，给AOD精炼炉创造良好的开吹条件；AOD精炼炉的化钢温度为1500～1550℃。步骤B、在AOD精炼炉还原期中，硅铁、萤石投入结束后进行搅拌，确保还原Si＞0.3%，钢液总O＜0.005%，还原S＜0.008%，精炼补加合金总量＜500Kg，精炼时间≥5min；步骤C、还原扒渣后渣量控制在2吨以上，碱度CaO/SiO2=1.8%~2.0%，确认渣性良好；出钢温度＞1600℃，出钢时，前1/3慢出后快速出钢，及时投入碳化稻壳减少钢液裸漏；步骤D、钢水到LF炉根据钢水温度进行送电操作，使钢液温度达到1500℃以上，并强度搅拌5min以上，保证钢水温度均匀；取样分析，当S含量<0.0030%时，添加50Kg改质剂调整顶渣碱度；步骤E、根据成分内控规范，微调钢水成分并使Dg值、Md30值达到目标范围；喂入钙硅线110M，同时投入碳化稻壳防止渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟光，刘光勇，徐佳林，尹帮伍，范孝亮，何丛珍，
申请(专利权)人：广东广青金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44