本发明专利技术提供了一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢。所述铁素体不锈钢的化学成分包含：Ｃ≤０．０３ｗｔ％、Ｓｉ：０．６～１．２ｗｔ％、Ｍｎ≤０．３０ｗｔ％、Ｃｒ：１３．０～２０．０ｗｔ％、Ｎｉ≤０．５ｗｔ％、Ｓ：０．１２～０．３ｗｔ％、Ｖ：０．３～０．６ｗｔ％、Ｃｕ：０．０１～０．４０ｗｔ％、Ｐ≤０．０３ｗｔ％，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质。通过调整Ｓｉ、Ｃｒ、Ｓ含量，再加入适量Ｖ，采用合理的制造工艺制得了本发明专利技术的铁素体不锈钢。该铁素体不锈钢耐蚀性能及切削性能良好，且其磁性能指标矫顽力Ｈｃ≤９４．８Ａ／ｍ。
A free cutting ferritic stainless steel for ferromagnetic components
The present invention provides a free cutting ferritic stainless steel for ferromagnetic components. The chemical composition of the ferritic stainless steel contains: C = 0.03wt%, Si:0.6 ~ 1.2wt%, Mn = 0.30wt%, Cr:13.0 ~ 20.0wt%, Ni = 0.5wt%, S:0.12 ~ 0.3wt%, V:0.3 ~ 0.6wt%, Cu:0.01 ~ 0.40wt%, P = 0.03wt%, Fe and inevitable impurities allowance. By adjusting the content of Si, Cr and S, and adding proper amount of V, the ferritic stainless steel of the invention is obtained by reasonable manufacturing process. The ferritic stainless steel corrosion resistance and good cutting performance, and the index of magnetic coercivity Hc = 94.8A / m.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁素体不锈钢，具体地说，本专利技术涉及一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢。
技术介绍
不锈钢是常见的合金钢，按金相组织分类， 一般可分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢(铁素体-奥氏体不锈钢)。用于铁磁性部件的铁素体不锈钢是一种Fe-Cr-Me系铁素体不锈钢，是一类重要的软磁材料， 一般用于制造电磁阀、感应器等。有些该类合金的铁磁性部件的形状比较复杂，需要采用机加工方式加工，因此，用于铁磁性部件的铁素体不锈钢应具有优异的磁性能、耐蚀性和机加工性能。目前，用于铁磁性部件的铁素体不锈钢，国内现有生产牌号主要有1J116、 1J117(成分见表l)，这类传统的材料(1J116合金、1J117合金)具有优良的磁性能(Hc《100A/m)和常规的耐腐蚀性能，但是机加工切削性能较差，在机加工时，其切削的形态较差，会产生非常难于碎断的、长长的切削废料，缠绕在合金成品上，在切削受到限制的一些加工方法中，例如深钻或锯割，此不足会变得非常不利。提高钢材的易切削性能主要是通过往钢中单独或复合加入易切削元素硫、磷、铅、转、硒、碲等，其中硫易切削钢使用较为广泛，硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性，在切削时促使断屑形成小而短的巻曲半径，而易于排除，减少刀具磨损，降低加工表面粗糙度，提高刀具寿命。通常钢的被切削性随钢中硫含量的增多而增高，但钢的纵向和横向的力学性能差别大，横向塑、韧性差，疲劳及耐蚀性能也有所降低。钢中硫含量过高时，会导致热脆性，对钢的热加工造成困难，恶化钢的力学性能。硫易切削钢按硫含量不同，可分为低硫钢、中硫钢和高硫钢 一般低硫钢的SS0.025%，中硫钢的S含量为0.04-0.009%，高硫钢的S含量为0.1~0.3%，由于中硫钢具有良好的切削性能和力学性能，已广泛应用于工业生产，而高硫钢则是满足特殊切削性能需求的钢材。近年来发展了一系列加硫的易切削电磁铁素体不锈钢，如申请号为02152827.63的Fe-Cr-Me系铁素体不锈钢，是一种可用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢(成分见表l)，这种合金虽然具有优良的切削性能，但矫顽力Hc偏大(矫顽力是用于铁磁性部件的铁素体不锈钢的磁性能主要指标)，其HdlOA/m，不能满足有些用户的要求，因为在用于制造电磁阀时，若材料的矫顽力比较大，交流损耗也较大，电磁阀长期使用后容易产生发热现象，另外会产生一定的剩磁，当切断电源后，由于电磁阀芯带有一定的剩磁，启动电流就要大，这对应用于航天、航空等领域是不利的。表l用于铁磁性部件的铁素体不锈钢化学成分(wt%)<table>table see original document page 4</column></row><table>为了解决以上问题，本专利技术者通过调整Si、 Cr、 S含量，再加入适量V，采用合理的制造工艺，设计出了一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术的目的在于提供一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢。
技术实现思路
本专利技术提供的一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢，该铁素体不锈钢的化学成分包含C《0.03wt%、 Si: 0.6 1.2wt%、 Mn《0.30wt%、 Cr: 13.0 20.0wt%、Ni《0.5wt0/。、 S: 0.12~0.3wt%、 V: 0.3 0.6wt%、 Cu: 0.01~0.40wt%、 P《0.03wt%，余量为Fe和不可避免的杂质。在一个优选实施方式中所述铁素体不锈钢的化学成分包含C《0.03wt%、 Si:0.6 1.2wto/o、 Mn《0.30wt%、 Cr: 16.0 18.0wt%、 Ni: 0.2 0.5wt%、 S: 0.12~0.3wt%、V: 0.3 0.6wt%、 Cu: 0.01~0.40wt%、 P《0.03wt%，余量为Fe和不可避免的杂质。在另一个优选实施方式中所述铁素体不锈钢中Si的重量百分比含量为0.8 1.0。在另一个优选实施方式中所述铁素体不锈钢中S的重量百分比含量为0.15-0.2。下面，对本专利技术的用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢的化学成分作用作详细叙述。C:为了获得较高性能的软磁合金，通常对组成合金的原材料的纯净度有一定的要求，过高的要求将提高成本而不能实用。Fe中的碳含量应小于0.01wtM，对于优质的软磁合金，要求合金原材料的杂质少以外，多采用真空熔炼以及对成品进行氢气退火，这都是为了进一步净化合金，去除杂质。为了实现合金良好的软磁特性的目的，对碳的含量必须进行控制，碳含量必须尽量地低，因为碳是合金中最主要的杂质之一，对磁性有极坏的影响，在高温时固溶的碳会成为过饱和的间隙原子，成晶格畸变，产生附加的内应力，同时以Fe3C的微粒析出，磁畴起钉扎作用，阻碍磁化过程，特别是当碳化物颗粒大小接近畴壁厚度时(10-7m)，钉扎作用愈显著。因此碳含量最好《0.03wtn/。。V:本专利技术在合金中加入少量的V，以改善热稳定性，高磁电性能、耐腐蚀性能以及机械性能等。V与C的亲和力比与Cr大，所以易生成VC而少生成Cr23C6,从而提高了合金的抗晶间腐蚀能力。VC析出物容易变成粗大颗粒，碳化物的形态和大小对磁性的影响是不一样的，从铁磁学基本原理可知片状的、细小分散的夹杂物对磁性损害作用大，而颗粒较大的球状夹杂物对磁性损害作用较小。因此V含量控制在0.3 0.6wty。范围最佳。Cr:合金中Cr元素与Fe形成单相连续固溶体(a相)，它是提高合金耐蚀性的主要元素，并可增加电阻率，提高化学稳定性，它最易促进钝态的产生，若含Cr量过高易出现C7相，对磁性能不利，含量过低钢的耐蚀性较差。因此Cr含量一般控制在13.0 20.0wt%，以16.0 18.0wt。/。范围最佳S:硫可改善钢的切削性能，它在合金中溶解度极低，故以FeS形成存在于晶界上，当合金中有少量Mn时，和硫形成MnS.对钢热加工性能的提高有利，但过多的硫不仅可使钢的软磁特性恶化，且在900 100(TC间还会引起合金的热脆性。因此硫含量控制在0.12-0.3 wt。/。范围为宜，最佳范围为0.15~0.2wt%。Si:硅不仅可以改善钢的磁性，提高电阻率，而且还可以改善磁性在温度和应力作用下的稳定性，改善合金的均一性，提高硬度和耐磨性。因此硅含量控制在0.6 1.2wt%范围为宜，以0.8 1.0wty。最佳。在某些情况下，杂质也有有利作用，如C、 N、 0、 H等形成间隙固溶体的元素，可以提高合金的电阻率和增强合金的力学性能。某些元素在合金中不能固溶而形成碳化物、氧化物、氮化物、氢化物等特定的夹杂物，如MnS、 A1N等，可用来控制合金的再结晶结构，这些非磁性掺杂能使畴壁钉扎，提高了材料的矫顽力，降低了磁导率。本专利技术用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢按常规方法进行真空感应冶炼，合金化加Si、 V-Fe、 FeS时，每种元素加完后高功率搅拌2次，浇注前再高功率搅拌，使合金冶炼成分充分均匀，冶炼后的钢锭加热至112CTC保温1.5小时，按常规将钢锭锻造110方坯，热轧开坯至80-60方，再热轧至成品尺寸，再热轧温度为1020°C，最后采用常规退本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢，其特征在于，所述铁素体不锈钢的化学成分包含：Ｃ≤０．０３ｗｔ％、Ｓｉ：０．６～１．２ｗｔ％、Ｍｎ≤０．３０ｗｔ％、Ｃｒ：１３．０～２０．０ｗｔ％、Ｎｉ≤０．５ｗｔ％、Ｓ：０．１２～０．３ｗｔ％、Ｖ：０．３～０．６ｗｔ％、Ｃｕ：０．０１～０．４０ｗｔ％、Ｐ≤０．０３ｗｔ％，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1、一种用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢，其特征在于，所述铁素体不锈钢的化学成分包含C≤0.03wt％、Si0.6～1.2wt％、Mn≤0.30wt％、Cr13.0～20.0wt％、Ni≤0.5wt％、S0.12～0.3wt％、V0.3～0.6wt％、Cu0.01～0.40wt％、P≤0.03wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。2、 根据权利要求1所述的用于铁磁性部件的易切削铁素体不锈钢，其特征在于， 所述铁素体不锈钢的化学成分包含C《0.03wt%、 Si: 0.6 1....
【专利技术属性】
技术研发人员：倪和勇，陆建生，
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]
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