奥氏体不锈钢，特别是用于制造钢丝的奥氏体不锈钢制造技术

可用于拉拔至直径＜０．３ｍｍ的钢丝及生产承受疲劳的部件的领域中的，用于生产钢丝的奥氏体不锈钢，其特征为该钢成份如下（％重量）：５×１０↑［－３］％≤Ｃ≤２００×１０↑［－３］％、５×１０↑［－３］％≤Ｎ≤４００×１０↑［－３］％、０．２％≤Ｍｎ≤１０％、１２％≤Ｃｒ≤２３％、０．１％≤Ｎｉ≤１７％、０．１％≤Ｓｉ≤２％；控制其中的残余元素以获得玻璃混合物态的，重量百分比如下的氧化物夹杂物：４０％≤ＳｉＯ↓［２］≤６０％、５％≤ＭｎＯ≤５０％、１％≤ＣａＯ≤３０％、０％≤ＭｇＯ≤４％、５％≤Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］≤２５％、０％≤Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］≤４％、０％≤ＴｉＯ↓［２］≤４％。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及奥氏体不锈钢，尤其是适于制造钢丝的奥氏体不锈钢，其夹杂物清洁度适用于直径拔至0.3mm以下的拔丝领域及生产承受疲劳的部件的领域。含Cr至少10.5％的铁合金被称为不锈钢。其它的元素构成该钢成份的一部分，从而改变其组织和性能。奥氏体不锈钢有限定的成分。在通过急冷型热处理而发生的转变之后，形成奥氏体组织。从冶金学的立场来看，某些构成该钢成份的一部分的合金元素促使铁素体相出现，该相是具有体心立方型的金相组织的。这些元素被称为α铁促成元素。其中有Cr、Mo和Si。其它的，被称为γ铁促成元素的元素促使奥氏体相出现，该相为面心立方型的金相组织。这些元素中有C、N、Mn、Cu和Ni。比如在拔丝领域中已知的是为得到直径小于0.3mm的，被称为细丝的钢丝，则该不锈钢所含的夹杂物的尺寸必须不会引起钢丝在拉制时断裂。在以经济上适于大量生产的常规方法生产奥氏体不锈钢时，象生产其它所有的钢一样，硫化物或氧化物型夹杂的存在是常规的，而且是无可补救的。这是因为液态的不锈钢，由于生产工艺的关系，含有小于1000ppm的溶解态的氧和硫。当该钢于液态或固态冷却时，氧和硫元素的溶解度下降，并达到了氧化物或硫化物的生成能。因此出现夹杂物，该夹杂物一方面是由含氧原子和易与氧反应的合金元素，如Ca、Mg、Al、Si、Mn和Cr的氧化物类的化合物构成，另一方面由含硫原子和易于S反应的合全元素，如Mn、Cr、Ca和Mg的硫化物类的化合物构成。还会出现氧硫化物型的混合化合物的夹杂物。可用强有力的还原剂，如Mg、Al、Ca、Ti或这些元素中几种的组合减少不锈钢中的含氧量，但这些还原剂都导致形成富含MgO、Al2O3、CaO或TiO2的夹杂物，这些夹杂物均具结晶的难熔物的形态，它们是坚硬的，而且在轧制不锈钢的条件下不变形。这些夹杂物的存在引起一些问题，比如引起拔丝时的断裂及在用此不锈钢生产的产品中引起疲劳断裂。法国专利申请FR9504782公开了为生产钢丝对奥氏体不锈钢的处理，该钢是可用于拔丝领域和承受疲劳的产品的生产领域的。一般发现，取决于不同的成份，所述的不锈钢在拔丝时的断裂次数方面和疲劳行为方面的表现不很可靠。换言之，属现有技术的该专利申请中所述的钢的成份不能完全令人满意，尤其是因为夹杂物范围被限得过宽。已发现在夹杂物范围内有一个由保证最优的和可靠的性能，尤其是拔丝和疲劳方面的性能的特定残余元素含量所限定的更小的区域。本专利技术的目的在于生产一种奥氏体不锈钢，它具有选定的夹杂物清洁度，该钢尤其可用于直径拔至0.3mm以下的拔丝领域及承受疲劳的部件的生产领域。本专利技术的主题是具有以下成份(％重量)的奥氏体不锈钢-5×10-3％≤C≤200×10-3％-5×10-3％≤N≤400×10-3％-0.2％≤Mn≤10％-12％≤Cr≤23％-0.1％≤Ni≤17％-0.1％≤Si≤2％，其中残余元素的控制要使得-0％≤S≤100×10-4％-40×10-4％≤全氧≤120×10-4％-0％＜Al≤5×10-4％-0％≤Mg≤0.5×10-4％-0％＜Ca≤5×10-4％-0％≤Ti≤4×10-4％-制造中生成的固有杂质，而且其中的玻璃混合物态的氧化物夹杂具有如下的重量百分比-40％≤SiO2≤60％-5％≤MnO≤50％-1％≤CaO≤30％-0％≤MgO≤4％-5％≤Al2O3≤25％-0％≤Cr2O3≤4％-0％≤TiO2≤4％构成该夹发物的氧化物要满足以下关系％Cr2O3+％TiO2+％MgO＜10％。本专利技术的其它特征是该钢的成份含小于50×10-4％的S；该钢的成份还含小于3％的Mo；该钢的成份还含小于4％的Cu。下面结合附图，以非限制性实施例给出的陈述将使本专利技术被清楚地理解。附图说明图1和2分别展示了厚的，难变形的夹杂物图象和符合本专利技术的钢中所含的夹杂物的图象。符合本专利技术的钢的成份中含(％重量):5×10-3％-200×10-3％C、5×10-3％-400×10-3％N、0.2％-10％Mn、12％-23％Cr,0.1％-17％Ni,0.1％-2％Si以及被特别地控制得使其组成如下的残余元素(％重量)大于0％-100×10-4％S、40×10-4％-120×10-4％总氧、大于0％-5×10-4％Al、0％-0.5×10-4％Mg,大于0％-5×10-4％ Ca及0％-4×10-4％ Ti，-制造时产生的固有的夹杂，以及其中玻璃混合物态的氧化物杂质具有以下的重量百分比-40％≤SiO2≤60％-5％≤MnO≤50％-1％≤CaO≤30％-0％≤MgO≤4％-5％≤Al2O3≤25％-0％≤Cr2O3≤4％-0％≤TiO2≤4％构成该夹发物的氧化物满足以下关系％Cr2O3+％TiO2+％MgO＜10％。C、N、Cr、Ni、Mn、和Si是常规的用于获得奥氏体不锈钢的元素。为生产成份被很明确地限定的可变形的硫化物，按比例地选定Mn、Cr和S含量。按本专利技术，符合一定比例的元素Si和Mn的成份范围保证了富含SiO2的，并含并非可忽略量的MnO的硅酸盐型的夹杂物的存在。为改善腐蚀性能，可往该奥氏体不锈钢的成份中加量不大于3％的Mo。还可往本专利技术的不锈钢的成份中添加Cu，因为Cu改善冷变形性能，而且因此使奥氏体稳定。但，为避免热转变时由于Cu明显降低该钢轧制前可被重加热的温度上限而产生的困难，所以将Cu含量限于4％。符合本专利技术的全氧(Ot),Al及Ca的范围可得到硅酸锰型的夹杂物，其中含有不为零的Al2O3和CaO组份。该钢成份中所含的Al和Ca在合乎要求的夹杂物中，保证了存有＞1％的CaO和＞5％的Al2O3。按本专利技术全氧含量(Ot)为40ppm-120ppm。全氧含量(Ot)＜40ppm,0将元素Mg、Ca和Al固定，而形不成富SiO2和MnO的夹杂物。该成份中全氧含量＞120ppm，则产生含＞4％Cr2O3的氧化物，它促使结晶，而这正是希望避免的。Ca含量＜5×10-4％，从而使所期望的夹杂物所含的CaO不大于30％。为防止所需的夹杂物含＞25％的Al2O3,(它促进不希望的结晶)，则Al含量＜5×10-4％。在用常规的，而且经济的工艺生产出含氧化物和硫化物型的夹杂物的钢之后，为去除这些夹杂物，用缓慢的，经济上不合算的重熔工艺，如真空重熔(真空Ar重熔)或电渣重熔工艺精炼此钢是可以想见的。这些重熔工艺通过使夹杂物在液池中的沉淀，只能部分地去除已存在的夹杂物，而不能改变其特性和成份。本专利技术涉及奥氏体不锈钢，它含的夹杂物成份是有经有意选择而获得的，该成份与钢的总成份以这样的方式相关夹杂物的物理性能有利于它在钢的热转变过程中的变形。按本专利技术，该奥氏体不锈钢含有限定了成份的夹杂物，其软化点接近于此钢的轧制温度，这些夹杂物抑制了这样晶粒的出现在轧制温度下，它们比钢硬，尤其是抑制了以下限定的化合物出现磷石英，方石英或石英型的SiO2；3CaO·SiO2；CaO；MgO；Cr2O3；钙长石、莫来石、钙黄长石、刚玉或Al2O3·MgO或Al2O3·Cr2O3·MnO·MgO型的尖晶石；CaO·Al2O3；CaO·6Al2O3；CaO·2Al2O3；TiO2。按本专利技术，该钢主要含这样的氧化物夹杂；其成份使这些夹杂物在形成此钢的全部顺序作业期间都本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生产钢丝的奥氏体不锈钢，它可用于拔至直径小于０．３ｍｍ的拔丝领域及生产承受疲劳的部件的领域，该钢的特征在于以下的成份（％重量）： －５×１０↑［－３］％≤Ｃ≤２００×１０↑［－３］％ －５×１０↑［－３］％≤Ｎ≤４００×１０↑［－３］％ －０．２％≤Ｍｎ≤１０％ －１２％≤Ｃｒ≤２３％ －０．１％≤Ｎｉ≤１７％ －０．１％≤Ｓｉ≤２％， 其中的残余元素被作如下控制： －０％≤Ｓ≤１００×１０↑［－４］％ －４０×１０↑［－４］％≤全氧≤１２０×１０↑［－４］％ －０％＜Ａｌ≤５×１０↑［－４］％ －０％≤Ｍｇ≤０．５×１０↑［－４］％ －０％＜Ｃａ≤５×１０↑［－４］％ －０％≤Ｔｉ≤４×１０↑［－４］％ －制造时产生的固有杂质， 而且其中的呈玻璃态混合物的氧化物夹杂物具有以下的重量百分比： －４０％≤ＳｉＯ↓［２］≤６０％ －５％≤ＭｎＯ≤５０％ －１％≤ＣａＯ≤３０％ －０％≤ＭｇＯ≤４％ －５％≤Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］≤２５％ －０％≤Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］≤４％ －０％≤ＴｉＯ↓［２］≤４％， 构成该夹杂物的氧化物间满足以下关系： ％Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］＋％ＴｉＯ↓［２］＋％ＭｇＯ＜１０％。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：E哈维特，
申请(专利权)人：尤吉纳萨瓦依安费公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]