一种标准件用不锈钢盘条及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种标准件用不锈钢盘条及其制造方法，不锈钢盘条成分质量百分比为：Ｃ　０．０３～０．０８、Ｓｉ≤０．５５、Ｍｎ　１３．５０～１５．５０、Ｐ＜０．０４５、Ｓ＜０．０２０、Ｃｒ　１２．５０～１４．００、Ｎｉ　０．８０～１．４５、Ｃｕ１．７５～３．５０、其余为Ｆｅ和不可避免杂质。制造方法包括如下步骤：１．电炉＋ＡＯＤ炉外精炼冶炼，连铸成坯，２．轧制，均热温度１２２０℃～１２５０℃，开轧温度≥１１８０℃，终轧温度：９５０℃～１０５０℃；３．固溶热处理，固溶温度１０５０℃±１０℃，保温时间４０分钟，加热时间３０～６０分钟，出炉水冷；４．酸洗。本发明专利技术降低了镍、铬含量，有效地节约了镍资源，与３０４ＨＣ相比吨钢成本大幅度降低，具有良好的冷加工性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不锈钢盘条及其制造方法，尤其是涉及一种高锰低镍含铜 经济型标准件用不锈钢盘条及其制造方法。
技术介绍
螺丝、螺帽、螺杆等不锈钢标准件广泛应用于各行业，目前用于制作不锈钢标准件产品的主要钢号是304HC， 304HC是在18-8型奥氏体不锈钢 的基础上加铜的改进型钢种，其化学成分质量百分比为C《0.05、 Si《1.00、 Mn《2.00、 P《0.045、 S《0細、Ni 8.00 9.00、 Cr 18.00 20.00、 Cu 1.50 3.50、其余为Fe和杂质。304HC属18-8型奥氏体不锈钢，由于含有较高的贵重金属元素镍，使 其制造成本较高。不分环境、用途地应用304HC标准件，既不经济又浪费 贵金属镍资源。随着生活水平的提高，不锈钢标准件用途更加广泛。如果 在大气环境条件下，也选择使用304HC标准件，更显得不经济。上述304HC标准件用不锈钢盘条的制造工艺是电弧炉化钢、AOD精 炼、连铸小方坯、高线连轧盘条，经固溶热处理后，以酸洗去除表面氧化 状态，交付用户制造标准件。304HC热轧加热温度1150°C 1200°C，固溶温度1050°C 1100°C ，固 溶后的抗拉强度《5 3 0MP a ，断面收縮率》7 0 % 。但该材料存在的主要问题是(1)贵金属镍的含量高，造成生产成本 高(2) 304HC的碳含量控制低，AOD吹氧脱碳时间长，AOD炉龄降低， 冶炼成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的提供，该不锈钢 盘条性能不低于304HC，而制造成本远远低于304HC。本专利技术通过对不锈钢的铬、镍、锰成分，尤其是贵金属镍的成分进行合理降低，对锰成分做适当调整，加上其他成分的合理搭配，专利技术出一种可替代304HC经济型不锈钢盘条。本专利技术同时提出一种制造该产品的先进、成本较低的方法即采用电炉化钢、AOD精炼、连铸小方坯、热连轧成材。为实现上述专利技术目的，本专利技术首先提供一种高锰低镍标准件用不锈钢盘条，其化学成分质量百分比为C 0.03 0.08Si 《0.55Mn 13.50 15.50P <0.045S <0扁Cr 12.50 14.00Ni 0,80 1.45Cu 1.75 3.50其余为Fe和不可避免杂质。 在本专利技术中， 碳0.03 0.08碳在钢中是奥氏体形成元素，能稳定奥氏体且扩大奥氏体相区，碳对 形成奥氏体起着重要的作用。如果碳含量比较高，影响冷加工塑性同时降 低钢的耐腐蚀性能，碳含量太低，影响奥氏体单相组织的形成，同时会影 响钢的力学性能，因此在本专利技术中将碳含量合理地控制在0.03% 0.08wt %范围内。硅《0.55硅是铁素体形成元素，对形成奥氏体有不良的影响，在奥氏体不锈钢 中随着硅含量的提高，5铁素体含量将增加，同时金属间相比如o(x)相的 形成也会加速和增多。从而影响钢的性能，因此对硅元素的含量加以最高 限制，即硅《0.55%。锰13.50 15.50锰是奥氏体形成元素，有强烈稳定奥氏体组织的作用，同时可以提高 氮在钢中的溶解度。锰和硫有较强的亲和力形成硫化锰，即有利于钢中硫的去除，又有利于消除钢中残余硫的有害作用。在本专利技术的不锈钢中，加入13.50。％ 15.50%的锰以替代镍，使钢在室温下为全奥氏体组织，但锰 提高钢的冷加工硬化指数，过高会降低冷加工性能。本专利技术的不锈钢中锰 的范围是为获得最佳性能而设计的。 铬12.5 14铬是不锈钢的最主要的元素之一，是强烈形成并稳定铁素体的元素， 铬含量较高时钢中会保留较多的残余铁素体而影响冷加工性能。铬是不锈 钢获得不锈、耐腐蚀的重要元素，它提高钢的电极电位，故可以提高耐蚀 性，铬是钝化能力很强的元素，可使钢的表面形成一层致密、稳定、完整 并能与基体牢固结合的钝化膜，从而有效地防止或减轻钢的继续腐蚀。本 专利技术的不锈钢的铬含量范围的设计既考虑不锈钢的耐腐蚀性能同时又保证 钢在室温下为奥氏体组织。镍0.80 1.45镍是奥氏体不锈钢中的最主要的元素之一，是强烈形成奥氏体组织的 元素，当镍到达一定含量时，钢为100%奥氏体组织，从而使钢具有良好的强度和塑性、韧性的配合。本专利技术的目的是降低制造成本，所以以锰代镍，但为了保证钢为100。％奥氏体组织，提高钢的加工性能，仍然需要加 入一定量的镍。故控制镍为0.80% 1.45wt% 磷< 0.045磷是钢中的有害元素，磷显著降低铬镍奥氏体不锈钢在固溶态和敏化 态下的耐蚀性能。磷元素控制低--些，以提高钢的性能。 硫<0.02硫在奥氏体不锈钢中主要被视为有害杂质， 一般其含量要求限制在 0.035%以下，硫元素容易降低奥氏体不锈钢的热塑性，从而影响热加工性 能。控制较低硫含量可以提高钢的冷热加工性能，改善机械性能。铜1.75 3.50铜是弱奥氏体形成元素，对稳定奥氏体有利。铜在本专利技术中的主要作 用是降低奥氏体不锈钢的冷作硬化倾向，改善钢的冷加工成形性能。就这 一点而言铜含量越高越好。但铜含量的提高恶化钢的热加工成形性能。当 铜含量达到一定量时，在其他元素的作用下，会在晶界形成铜的析出相，使热加工困难。因此本专利技术将铜控制在1.75 3.50wtX之间，保证了钢的冷、热加工性能。因此，为获得100%奥氏体组织且不降低耐大气腐蚀性能，控制碳含 量在0.03% 0.08%;为降低生产成本，并获得100%奥氏体组织，在降低 镍含量的同时加入13.50% 15.50%的锰；为提高钢的冷墩、冷拔加工性 能并控制钢的热加工性能，控制加入1.75% 3.50%的铜含量；为使钢的 表面形成致密的钝化膜，提高该钢的耐腐蚀性能且控制钢中铁素体的形成， 应控制铬元素与其它各元素的平衡关系，本专利技术控制铬元素含量为12.50 % 14.00%。本专利技术的奥氏体不锈钢盘条具冇以下特点镍含量很低，在0.80 1.45wt^之间，生产成本大大降低，同时在大 气环境条件下替代18-8型奥氏体不锈钢，不影响使用性能。本专利技术的标准件用不锈钢盘条的制造方法，包括如下步骤1) 电炉+AOD炉外精炼冶炼，连铸成坯，2) 加热、轧制，均热温度1220°C 1250°C，开轧温度^1180。C，终轧 温度950。C 105(TC;3) 固溶热处理，固溶温度1050°C±10°C，保温时间40分钟，加热时间 30 60分钟，出炉水冷；4) 酸洗。进一歩，步骤4)酸洗采用混酸酸洗，采用12% 16%的H2S04水溶 液预酸洗，温度为65'C 80。C，主酸洗采用3 5%HF + 15 18%HN03 混合水溶液酸洗，酸液温度控制4CTC 5(TC。主要工艺参数控制如下1、 采用电炉、氩氧精炼炉(AOD)炉外精炼冶炼后，连铸成方坯；该 方法生产效率高，成材率高，成分均匀，偏析少。2、 连铸坯采用砂轮研磨进行精整处理。3、 加热、轧制工艺1)均热温度122(TC 1250。C，开轧温度》1180。C。从热模拟试验 得出，120(TC 125(TC温度范围是该钢具有最佳的高温热塑性，变形 抗力较低，有利于高温变形加工处理，不容易产生高温热加工开裂；2) 控制轧制工艺加热均匀的钢坯出炉后，轧制过程控制冷却， 关闭高压除鳞机，冷却水大小根据终轧温度控制；3) 终轧温度控制950。C 105(TC。该终轧温度有效的保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标准件用不锈钢盘条，其化学成分质量百分比为：　Ｃ　０．０３～０．０８　Ｓｉ　≤０．５５　Ｍｎ　１３．５０～１５．５０　Ｐ　＜０．０４５　Ｓ　＜０．０２０　Ｃｒ　１２．５０～１４．００　Ｎｉ　０．８０～１．４５　Ｃｕ　１．７５～３．５０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：徐松乾，骆鸿，马宝国，刘军占，李瀑，冯倡敏，彭世丹，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]