本发明专利技术公开了一种双相不锈钢，特别适于造币用钢，其化学组分重量百分比（ｗｔ％）为：Ｃ＋Ｎ≤０．１２％；Ｓｉ≤１．０％；Ｍｎ≤６．０％；Ｐ≤０．０４％；Ｓ≤０．０１％；Ｎｉ３．０～７．０％；Ｃｒ２０．０～２８．０％；Ｍｏ０～２．０％；Ｗ０～２．０％；Ａｇ－Ｃｕ二元中间合金：０．１０～１．０％，其余为Ｆｅ和不可避免的杂质，其中Ｃｒ当量与Ｎｉ当量之比（Ｃｒｅｑ／Ｎｉｅｑ）为３．０～３．８。本发明专利技术在冷轧退火态铁素体体积百分含量为６５～８５％，其饱和磁感应强度为０．７～１．０Ｔ。本发明专利技术热成形性好、硬度低、塑性好，抗腐蚀性能优于现有造币不锈钢，而且具有防伪和抗菌性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双相不锈钢，特别是一种具有防伪及抗菌性能的造币用双 相不锈钢。
技术介绍
随着社会的不断发展、进步，金属硬币作为纸币的补充以代替低面值纸币， 即辅币硬币化，是一种国际趋势。低面值纸币高频流通，至少存在以下几方面 的缺点①易损易烂，流通寿命短；②易脏，可能携带细菌、病毒；(D点钞成 本巨大(如公交公司零钞业务)；④阻碍自动收币业务的发展(如无人售票车、 自动售货机、投币电话、娱乐设施等)。硬币克服了以上纸币的缺点，理应受 到发达文明社会的欢迎与推广。随着人们的生活水平和审美观念的提高，对造币钢的性能提出了更高的要 求，造币用不锈钢应运而生。不锈钢以其较低的成本、防腐耐磨能力、良好的 加工性能和表面光泽，越来越被各国人们所认同和喜爱。在许多国家和地区早 已采用不锈钢作为制造硬币的材质，经常使用的不锈钢中有430铁素体不锈钢 和304奥氏体不锈钢。不锈钢的种类很多，大都表面光泽、颜色白亮，很难相互区别，但在其它 物理特性方面有较大的差异，其中磁性能的特征较为明显，并且容易检测、识 别。双相不锈钢由铁素体和奥氏体两相组织组成，随着铁素体含量的改变，材 料的磁性能也随之变化，并且十分明显。这样就可与其它种类的不锈钢区分， 防伪造性强，在自动收币机上安全性也强。总之，目前的造币用不锈钢，其防 伪能力不强。因此开发新型的防伪性强、并具有抗菌性能的造币用双相不锈钢 已成为一种趋势，必将得到人们和市场的广泛认同和喜爱。通过检索双相不锈钢的相关文献，未检索到涉及钱币用双相不锈钢技术。 现有双相不锈钢大都是通过合金元素的种类及含量的变化来形成不同的钢种，很少明确指出控制Cr当量与Ni当量之比，即使有也大都是将O当量与Ni当量之 比控制在小于3.0，如公开号CN1155908，其专利技术的双相不锈钢指出要控制Cr 当量与Ni当量之比在2.2 3.0之间。有些技术中提到控制铁素体的含量，但大 都将铁素体含量控制在40 65%之间，如公开号CN1571862。这样，就可以通过铁素体的含量总结出现有技术的双相不锈钢的饱和磁感应强度，其范围在0. 4 0. 7T之间。而铁素体不锈钢和碳钢的饱和磁感应强度一般都大于l. 2T， 奥氏体不锈钢磁性较弱， 一般在0.4T以下。此外，用于造币材料要求硬度低、 塑性好， 一般应满足HV硬度《220;延伸率>20%，而现有的双相不锈钢合金 的成分高，尤其是C、 N较高，合金强度也高， 一般HV硬度〉220。而且造币用不 锈钢均不具有抗菌性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双相不锈钢，它在满足造币性能的基础上且具有 防伪和抗菌性能。实现本专利技术目的的具体技术方案是 一种双相不锈钢，其组分重量百分比 (wt%)为C+N《0. 12%; Si《l. 0%; Mn《6. 0%; P《0. 04%; S《0. 01%; Ni 3. 0 7. 0%; Cr 20. 0 28. 0%; Mo 0 2. 0%; W 0 2. 0%; Ag—Cu 二元中间合金0, 10 1. 0%，其余为Fe和不可避免的杂质；其中Cr当量与Ni当量之比(Creq/Nieq) 为3.0 3. 8，并且Creq和Nieq按下式确定Creq=%Cr+%Mo + l. 5X %Si + 0. 73X %W;Nieq=%Ni + 30X (%C+%N) +0. 5 X %Mn + 0. 3 X D%Cu。所述不锈钢的形式是板材。所述板材在950 115(TC退火后铁素体体积百分含量为65 85%。 所述板材室温饱和磁感应强度为0. 7 1. 0T。 本专利技术组分的说明碳、氮是强奥氏体形成元素，但不易过多，较多时会使钢的强度过高，加大硬币冲压模具的磨损量，增加造币成本，C+N《0. 12%。硅主要考虑到造币钢需要较低的硬度，硅超过1.0%时会使钢的硬度增加较大。锰考虑到锰起到稳定奥氏体和改善钢的热塑性的作用，还可节约高价镍，以降低成本，应多添加，但超过6.0%时会促进o等有害相形成，还会降低 耐蚀性，控制在6.0%以下。磷、硫出于双相不锈钢的热塑性较差的原因，这磷、硫元素要低些，控制P《0.04X、 S《0. 01%。铬改善钢耐蚀性的重要元素，大于20%， 一方面是造币钢耐蚀性的使用要求，另一方面是保证合金元素的总量，以使奥氏体相具有一定的室温形变稳定性。但超过28%时会使金属间化合物析出速度加快，控制在20 28。X。镍作为强烈地形成和扩大奥氏体区的元素，要根据其它元素的多少及成 形工艺和热处理工艺来确定添加量，达到控制造币钢中奥氏体含量的目的。镍 小于3.0%时不易保证奥氏体的含量，但镍的价格较高，控制在7.0%以下。钼、鸨添加适量的钼和鸨可改善合金耐蚀性，但不宜多加，当钼和钨超过2.0%时会加大金属间化合物的形成，还会增加强度及成本，控制在0 2.0%。Ag—Cu合金银和铜都具有抗菌性，Ag—Cu合金小于O. 1%时抗菌性不理 想，随着其含量的增加钢的抗菌性逐渐提高。铜还可提高耐蚀性、耐磨性及冷加工成形性，还可节约镍，但由于双相不锈钢热塑性较差，铜超过1. 0%时，会降低热塑性，且银较多时也会对热塑性产生不良影响，因此Ag — Cu合金应控 制在1.0。/^以下。Ag—Cu合金中银含量小于5.0%时，考虑到抗菌性需要，就 要在不锈钢冶炼时添加较多的Ag—Cu合金，这样就加入了较多的铜，会使钢 的热塑性下降。反之，Ag—Cu合金中银含量大于50%时，Ag—Cu合金在双相 不锈钢中的溶解度较低，又会影响钢的抗菌性。本专利技术在满足铁素体体积百分含量65 85%时，可得到该合金冷轧板退 火态室温饱和磁感应强度为0. 7 1. 0T。这样就可以区别于其它不锈钢材料， 具有明显而有效的防伪性。此外，在满足铁素体体积百分含量小于85%时， 还可以使其具有较好的冷加工塑性，保证在压花后硬币图案的饱满度。同时在 高温下的奥氏体相含量很少，具有良好的热加工性能，保证了热轧成材率。本专利技术选用真空感应炉、电炉一A0D双联冶炼或电炉一A0D—V0D冶炼，模 铸或连铸钢坯，热轧后于950 115(TC固溶处理，酸洗除氧化皮、冷轧，950 115(TC退火、酸洗、抛光表面。并且还包括以下工艺先将Ag和Cu两种元素 按比例经过熔炼制成中间合金，再把其当作一种配料加入到不锈钢的原料中进 行冶炼。由于这种中间合金在不锈钢中的溶解度较大，借助于冶炼时熔液搅动， 使抗菌元素均匀分布于钢中，以使钢具有了抗菌性能。本专利技术的有益效果热加工性能优良、力学性能适于造币要求、抗腐蚀性 能优于现有造币不锈钢，且具有防伪和抗菌性能。 附图说明图1为对比例1冷轧板退火后金相照片 图2为对比例1冷轧板退火后磁化曲线 图3为本专利技术实施例3冷轧板退火后金相照片图4为本专利技术实施例3冷轧板退火后磁化曲线图l中深色为铁素体相，浅色为奥氏体相，铁素体体积百分含量约86%。 图3中深色为铁素体相，浅色为奥氏体相，小白点为Ag—Cu合金，铁素体体积百分含量约为65%。具体实施例方式实施例各实施例、对比例组分见表l。先将Ag和Cu两种元素按比例经过熔炼制成中间合金，再把其当作一种配 料加入到抗菌不锈钢的原料中。再用真空感应炉、电炉一A0D冶炼或电炉一A0D 一VOD冶炼不锈钢，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双相不锈钢，其特征在于该不锈钢组分重量百分比为：Ｃ＋Ｎ≤０．１２％；Ｓｉ≤１．０％；Ｍｎ≤６．０％；Ｐ≤０．０４％；Ｓ≤０．０１％；Ｎｉ３．０～７．０％；Ｃｒ２０．０～２８．０％；Ｍｏ０～２．０％；Ｗ０～２．０％；Ａｇ－Ｃｕ二元中间合金０．１０～１．０％；其余为Ｆｅ和不可避免的杂质；其中Ｃｒ当量与Ｎｉ当量之比（Ｃｒｅｑ／Ｎｉｅｑ）为３．０～３．８，且Ｃｒｅｑ和Ｎｉｅｑ按下式确定： Ｃｒｅｑ＝％Ｃｒ＋％Ｍｏ＋１．５×％Ｓｉ＋０．７３×％Ｗ； Ｎｉｅｑ＝％Ｎｉ＋３０×（％Ｃ＋％Ｎ）＋０．５×％Ｍｎ＋０．３×％Ｃｕ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林刚，宋金华，沈继程，杨磊，张勃，江来珠，崔健，
申请(专利权)人：中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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