一种无镍型马氏体不锈钢及其制造工艺制造技术

本发明专利技术属于不锈钢制造技术领域，尤其涉及一种无镍型马氏体不锈钢及其制造工艺。本发明专利技术，包括以下重量百分比的化学元素：0.38～0.45％C,0.25～0.6％Si,0～0.6％Mn,0～0.02％P,0～0.005％S,15.2～17.0％Cr,1.5～2.0％Mo,0.2～0.38％V,0.17～0.22％N,其余Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术所生产的马氏体不锈钢化学成分不含Ni，可以降低合金成本，所生产的马氏体不锈钢具有硬度、高耐腐蚀性，更加适合于制作骨科手术的外科植入物器械工具，钻头，铰刀，起子，钳子等需要旋转类、刃口类工具。

A nickel free martensitic stainless steel and its manufacturing process

【技术实现步骤摘要】
一种无镍型马氏体不锈钢及其制造工艺
本专利技术属于不锈钢制造
，涉及一种无镍型马氏体不锈钢及其制造工艺。
技术介绍
现有不锈钢中都含Ni元素，Ni是最常见的导致接触过敏的金属元素，在与人体直接和长时间接触的物品中Ni的存在可引起皮肤过敏，并可导致过敏反应，现有的骨科手术的外科植入物器械工具，如钻头，铰刀，起子，钳子等，都采用不锈钢作为原料制作，更容易对患者造成过敏反应，同时现有的不锈钢耐腐蚀性和耐磨性较差。为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种铁素体不锈钢及其工艺[申请号：201510552059.6]，包括Fe元素与改性化学元素，所述改性化学元素包括：以重量百分数计的元素，0≤C≤0.02％，0≤Si≤0.55％，0≤P≤0.025％，0≤S≤0.006％，0≤Ni≤0.40％，0≤Cu≤0.06％，0≤Al≤0.04％，0≤N≤0.02％，还包含Cr、Mn、Mo、Ti元素，其中Mo元素的质量百分数为0≤Mo≤0.05％，Cr、Mn、Mo的重量百分数之间具有如下关系：Mo＝1.063Mn-1，0≤Mo≤0.05％0.20％+4(C+N)％≤Ti≤0.50％本专利技术的铁素体不锈钢耐腐蚀、耐冲蚀，并且该制造工艺能够实现该铁素体不锈钢硬度的调整，使该铁素体不锈钢能够应用于核电站的换热器中，打破该中材料被国外垄断的局面，降低了成本。但是该方案仍然存在Ni元素，在与人体直接和长时间接触的过程中，容易导致发生过敏反应，同时耐腐蚀性和耐磨性较差的缺陷。r>
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种无镍型马氏体不锈钢。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种无镍型马氏体不锈钢，包括以下重量百分比的化学元素：0.38～0.45％C,0.25～0.6％Si,0～0.6％Mn,0～0.02％P,0～0.005％S,15.2～17.0％Cr,1.5～2.0％Mo,0.2～0.38％V,0.17～0.22％N,其余Fe和不可避免的杂质。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢中，不含金属Ni，所述Cr元素的重量百分比为：15～17.0％，Mo元素的重量百分比为：1.5～2.0％，0.2～0.38％V，0.16～0.22％N。一种无Ni型马氏体不锈钢的制造工艺，包括以下步骤：步骤一：连铸或模铸，铸锭冷速≤10℃；步骤二：热轧：铸坯加热温度1150℃～1250℃，开轧温度≤1180℃，终轧温度≥980℃，轧后钢板自然冷却；步骤三：退火：退火温度780℃～900℃；步骤四：冷轧；步骤五：正火：正火温度1000℃～1150℃。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，所述的步骤一中，连铸坯冷却速度≤10℃/min。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，所述的锻造开坯加热温度为1000-1200℃，开坯始锻温度控制在1050-1200℃，开坯终锻温度控制在900-1000℃。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，所述的步骤一中，将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，所述的步骤三中，退火完成后保温1-15分钟，取出水冷并进行酸洗。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，所述的步骤四中，冷轧压下量为10％-25％。在上述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺中，所述的步骤五中，正火完成后保温1-15分钟，取出空冷后进行酸洗。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术所生产的马氏体不锈钢化学成分不含Ni，可以降低合金成本，所生产的马氏体不锈钢具有硬度、高耐腐蚀性，更加适合于制作骨科手术的外科植入物器械工具，钻头，铰刀，起子，钳子等需要旋转类、刃口类工具。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是实施例1的热轧后钢的金相组织图。图2是实施例1的正火后的组织图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。实施例1本实施例提供一种无镍型马氏体不锈钢，如图1、图2所示，包括以下重量百分比的化学元素：0.38％C,0.25％Si,0.6％Mn,0.02％P,0.005％S,15.2％Cr,1.5％Mo,0.2％V,0.17％N,其余Fe和不可避免的杂质，不含金属Ni，所述Cr元素的重量百分比为：15％，Mo元素的重量百分比为：1.5％。在本实施例中，所生产的马氏体不锈钢化学成分不含Ni，可以降低合金成本，所生产的马氏体不锈钢具有硬度、高耐腐蚀性，更加适合于制作骨科手术的外科植入物器械工具，钻头，铰刀，起子，钳子等需要旋转类、刃口类工具。一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：连铸或模铸，铸锭冷速≤10℃；步骤二：热轧：铸坯加热温度1150℃～1250℃，开轧温度≤1180℃，终轧温度≥980℃，轧后钢板自然冷却；步骤三：退火：退火温度780℃～900℃；步骤四：冷轧；步骤五：正火：正火温度1000℃～1150℃。具体地说，退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹，在热轧退火后采用冷轧，可对材料进行加工硬化，提高材料的表面硬度，正火后使得组织更细，切削性能加强。所述的步骤一中，连铸坯冷却速度≤10℃/min。本实施例中，避免冷却速度过快，导致连铸坯发生冷裂。所述的锻造开坯加热温度为1000-1200℃，开坯始锻温度控制在1050-1200℃，开坯终锻温度控制在900-1000℃。所述的步骤一中，将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯，大幅提高了金属收得率和铸坯质量，节约了能源。所述的步骤三中，退火完成后保温1-15分钟，取出水冷并进行酸洗。退火完成后保温1-15分钟，使无Ni型马氏体不锈钢变得有韧性，通过水冷方式进行降温，酸洗的目的一是去掉退火过程中在钢带表面形成的氧化层，二是对不锈钢表面进行钝化处理，提高钢板耐蚀性。所述的步骤四中，冷轧压下量为10％-25％。所述的步骤五中，正火完成后保温1-15分钟，取出空冷后进行酸洗。所述的步骤五中，正火，又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到91本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无镍型马氏体不锈钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学元素：0.38～0.45％C,0.25～0.6％Si,0～0.6％Mn,0～0.02％P,0～0.005％S,15.2～17.0％Cr,1.5～2.0％Mo,0.2～0.38％V,0.17～0.22％N,其余Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种无镍型马氏体不锈钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学元素：0.38～0.45％C,0.25～0.6％Si,0～0.6％Mn,0～0.02％P,0～0.005％S,15.2～17.0％Cr,1.5～2.0％Mo,0.2～0.38％V,0.17～0.22％N,其余Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的一种无镍型马氏体不锈钢，其特征在于，不含金属Ni，所述Cr元素的重量百分比为：15.2～17.0％，Mo元素的重量百分比为：1.5～2.0％Mo，N元素的重量百分比为0.17～0.22％N。


3.根据权利要求1-2任一所述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：连铸或模铸，铸锭冷速≤10℃；
步骤二：热轧：铸坯加热温度1150℃～1250℃，开轧温度≤1180℃，终轧温度≥980℃，轧后钢板自然冷却；
步骤三：退火：退火温度780℃～900℃；
步骤四：冷轧；
步骤五：正火：正火温度1000℃～1150℃。


4.根据权利要求3所述的一种无镍型马氏体不锈钢的制造工艺，其特征在于，所述的步骤一中，连铸坯冷却速度≤10℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永军，吕知清，
申请(专利权)人：浙江艾奥巴美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33