專利名稱：一種節鎳型奧氏體不銹鋼及其制造方法

　　技術領域：

　　本發明屬于金屬材料領域，具體涉及一種節鎳型奧氏體不銹鋼及其制造方法。

　　背景技術：

　　隨著經濟發展與不銹鋼等耗鎳產品消費的增加，我國對鎳資源的消費量在顯著擴張。但是受資源及其開發條件的限制，多年來我國鎳合金的產量增長緩慢，大部分依賴于進口。為此導致我國鎳資源的供需矛盾逐步擴大，供應的對外依存度在不斷升級，近期由于主要的鎳資源輸出國對出口的鎳資源及產品增加了大量的限制性政策，使得我國鎳資源的安全供應已經受到嚴峻的挑戰。國內大專院校及不銹鋼生產企業也在積極開發節鎳型奧氏體不銹鋼，但大部分節鎳型不銹鋼在節鎳的同時添加了較高含量的銅元素，造成的熱加工性能惡化，以出現邊裂等缺陷，影響成材率，且由于鋼水純凈度不夠及夾雜物較多，在裝飾等使用過程中表面缺陷較多，影響客戶使用。專利CN200810060212. 3公開了一種節鎳含錳氮奧氏體不銹鋼，其特征是化學成份C ( O. 10%；Mn8. O 10. 0%；P ( O. 050%；S ( O. 010%；Crl5. 50 17. 0%；Nil. 50

　　3.0% ；N0. 15 (λ 25% ；Cul. 5 2· 5% ;其余為鐵。其中 C 優選為 O. 04 O. 06% ；Μη 優選為9. O 10. O % ；Cr優選為15. 5 16. O % ；Ni優選為I. 8 2. O % ;N優選為O. 18 O. 20% ;Cu優選為I. 8 2.0%，在節鎳方面取得了一定的成效。但是其銅含量較高，熱加工性能較差，材料的表面缺陷較多。專利201110027216公開了一種具有優良拋光性能的低鎳奧氏體不銹鋼，其化學成分(wt % ) C 0. 05-0. 12%,0. 3% < Si < I Mn 9. 2-11. 0%, Cr 14. 0-16. O %、Ni ^ O. 4 N 0. 12-0. 25 %、P < O. 08 %、S < O. 01 %、Cu :I. 5 3. 5 %、10X 10-4 %彡B彡30X10-4%,30X 10-4%^ Ca彡60X10-4%，余量為Fe和不可避免雜質。該鋼種雖然通過了 B和Ca對夾雜物進行了改性，但是同樣面臨著由于銅元素較高而造成熱加工性能較差的難題，且鉻、氮等含量均較高，冶煉難度大。

　　發明內容

　　本發明要解決的技術問題在于克服傳統節鎳型奧氏體不銹鋼銅含量較高造成熱加工性能較差，表面缺陷較多的難題。本發明解決技術問題的技術方案是提供一種節鎳型奧氏體不銹鋼。該節鎳型奧氏體不銹鋼，按重量百分比其化學成分包括c < O. 10%, Si ( I.00%,9.0

　　Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 % ,1. O % ^ Ni ^ 3. O % ,13. O % ^ Cr ^ 16. O %,O. 1%^ Cu ^ 1.0%,O. 2%,30Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4% 彡 Ca ( 60Χ1(Γ4%、余量為Fe。作為本發明的優選方案，該節鎳型奧氏體不銹鋼，按重量百分比其化學成分包括:

　　9.O ^ % Mn ^ 11. 0%,13. 5%^ Cr ^ 14. 0%U. 0%^ Ni ^ 2. 0%,O. 1%^ N ^ O. 15%,

　　3O.5% ^ Cu ^ I. 0%,C < O. 10%,Si ^ I. 00%,O. 045% K O. 060%、B 彡 30X 10-4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca 彡 60Χ1(Γ4%、余量為 Fe。本發明還提供了上述節鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，包括以下步驟a、將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵為2. 5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉爐冶煉；在GOR轉爐冶煉過程中加入8 12kg鋼錳合金和5 10kg/t電解銅板；b、LF爐精煉，終點采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼水中Ca的含量控制在2(T60ppm，B含量控制在l(T50ppm以下；得到按重量百分比其化學成分包括C < O. 10 %、Si 彡 I. 00 %、9· O 彡 ％ Mn 彡 12. O %、S 彡 O. 045 %、P 彡 O. 060 %、I. O %^ Ni ^ 3. 0%,13. 0%^ Cr ^ 16. 0%,O. 1%^ Cu ^ I. 0%, N ^ O. 2%, B ^ 30Χ1(Γ4%、20X Kr4%彡Ca ( 60X Kr4%、余量為Fe的不銹鋼鋼水；C、連鑄；d、連鑄坯先經加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷。其中，上述節鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟b中，LF精煉爐冶煉時間為30 90mino其中，上述節鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟d中，熱軋溫度為1160 1270。。。本發明所制備的節鎳型奧氏體不銹鋼主應用于水裝飾面板等應用領域。本發明由于銅元素的加入降低了不銹鋼帶的冷加工硬化趨勢，保證了冷加工性能，但是在含鎳較低的不銹鋼中，隨著銅元素的增加會嚴重惡化鋼的熱加工性能，因此在合理成分設計的基礎上，通過添加合理的銅含量，同時嚴格保證熱軋溫度為116(T127(TC的基礎上，解決了傳統節鎳型奧氏體不銹鋼銅含量較高造成熱加工性能較差的難題，采用喂硅鈣線的方式和采用硼鐵微合金化，提高鋼水了純凈度，同時提高產品的質量，尤其是表面質量，因此本發明在進一步降低原材料的成本，滿足了裝飾面板等應用領域的使用要求。

　　圖I本發明節鎳型奧氏體不銹鋼的金相組織。

　　具體實施例方式本發明提供的節鎳型奧氏體不銹鋼，其成分按重量百分比為C< O. 10%,Si ^ I. 00 % ,9. O ^ % Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 % ,1. O % ^ Ni ^ 3. O %,13. O % ^ Cr ^ 16. O % ,0. I % ^ Cu ^ I. O %, N ^ O. 2 %, B ^ 30X 10_4 %、20X 10_4 %^ Ca ^ 60Χ1(Γ4%、余量為 Fe。制造上述節鎳型奧氏體不銹鋼包括以下步驟本發明還提供了上述節鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，包括以下步驟a、將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵為2. 5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉爐冶煉；在GOR轉爐冶煉過程中加入8 12kgt鋼錳合金和5 10kg/t電解銅板；b、LF爐精煉，終點采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼水中Ca的含量控制在2(T60ppm，B含量控制在l(T50ppm以下；得到按重量百分比其化學成分包括C < O. 10%、Si 彡 I. 00%、9· O Mn 彡 12. 0%、S 彡 O. 045%、P 彡 O. 060%,1. 0%^ Ni ^ 3. 0%,13. 0%^ Cr ^ 16. 0%,O. 1%^ Cu ^ I. 0%, N ^ O. 2%, B ^ 30Χ1(Γ4%、20X Kr4%彡Ca ( 60X Kr4%、余量為Fe的不銹鋼鋼水；C、連鑄；d、連鑄坯先經加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷。其中，上述節鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟b中，LF精煉爐冶煉時間為30 90mino其中，上述節鎳型奧氏體不銹鋼制造方法所述的步驟d中，熱軋溫度為1160 1270。。。制造上述節鎳型奧氏體不銹鋼的方法具體包括以下步驟a、經電爐、GOR轉爐冶煉不銹鋼鋼水將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵=2. 5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉爐冶煉。同時在GOR中加入錳合金和電解銅板，得到合金化的鋼水。其中，加入錳合金的質量為8 12kgt鋼。同時，嚴格按ClOkgt鋼加入電解銅，保證銅含量為O. 5^1. 0%，避免熱加工性能的惡化。b、鋼水再送往LF處理，LF爐精煉LF精煉爐冶煉時間為3(T90min。LF爐精煉中，在合金添加完以后，采用喂硅鈣線的方式，實際加入￠13硅鈣包芯線

　　O.4 O. 7kg/t鋼，以改善夾雜物的性質；采用硼鐵微合金化改善熱加工性，實際加入量為

　　O.15 O. 35kg/t鋼；使鋼液中的B含量控制在10 30ppm，Ca含量控制在30 60ppm。出鋼溫度要求在1515 1535°C。C、連鑄為保證鋼液的純凈度，連鑄中間包采用中間包液面保證在900 1000mm，確保連鑄過程無卷渣等二次污染鋼液的現象發生。d、連鑄坯先經加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷，確保熱軋溫度為116(T127(TC。以下用實施例對本發明做更詳細的闡述，這些實施例僅是對本發明最佳實施方式的描述，最佳實施方式并不對本發明的范圍有任何限制。實施例I以含鎳生鐵51t (其主要化學成分按質量百分比分為C4. 4%、S0. 15%、PO. 052%、SiO. 80%、Nil. 72%，余量為Fe)和高碳鉻鐵12t (其主要化學成分按質量百分比分為Cr62. 7%、C4. 4%、SiO. 03%、PO. 04%、S0. 05%，余量為Fe)為基料，加入到70t電弧爐熔煉不銹鋼母液，電爐冶煉時間120min，電爐出鋼溫度1595°C。全部熔化后轉入GOR轉爐進行脫碳，米用娃鐵還原，米用猛合金、電解銅合金化，加入猛合金的質量為99kg/t鋼，電解銅為

　　8.2kg/t鋼，出鋼溫度1592°C，冶煉時間為92min。得到合金化的鋼水后，其化學成按質量百分比分為C0. 06%, SiO. 44%, Μη9· 70%, SO. 003%, PO. 034%, Nil. 31%, Cr 13. 65%,CuO. 81%,N0. 14%、余量為Fe。鋼水再送往LF處理，將鋼水通過LF爐電加熱升溫。在LF爐中采用喂硅鈣線的方式，實際加入量為O. 45kg/t鋼，以改善夾雜物的性質；采用硼鐵微合金化改善熱加工性，實際加入量為O. 17kg/t鋼；。在LF爐中的冶煉時間為87min,出鋼溫度為1527°C。LF精煉后的鋼水經連鑄機連鑄，得到180 X 1250 X 12000mm的連鑄板坯，其化學成分按質量百分比分為C0. 06%, SiO. 44%, Μη9· 70%, SO. 003%, PO. 034%, Nil. 31%,

　　5Cr 13. 65%, CuO. 81%, NO. 14%,B16. 8ppm、Ca44. 7ppm，余量為 Fe。然后連鑄板坯經熱軋，得到厚度為3. Omm寬度為1250mm的不銹鋼黑皮卷。熱軋溫度為1220°C。熱軋過程中未出現邊裂的質量缺陷，熱加工性能良好。表I實施例I化學成分成分列表

　　權利要求

　　1.一種節鎳型奧氏體不銹鋼，按重量百分比其化學成分包括C < O. 10%、Si ^ I. 00%,9. O ^ % Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 %,1. O % ^ Ni ^ 3. O %,13. O % ^ Cr ^ 16. O O. I % ^ Cu ^ I. O %、N 彡 O. 2 %、B 彡 30X 1(Γ4 %、20X 1(Γ4 %^ Ca ^ 60Χ1(Γ4%、余量為 Fe。

　　2.根據權利要求I所述的節鎳型奧氏體不銹鋼，其特征在于其中，9.0Mn ^ 11.0%,13.5%^ Cr ^ 14. O % ,1. O % ^ Ni ^ 2. O % ,0. I % ^ N ^ O. 15 % ,0. 5 %彡 Cu 彡 I. 0%。

　　3.制造節鎳型奧氏體不銹鋼的方法，其特征在于該制造方法包括以下步驟a、將基料以含鎳生鐵高碳鉻鐵為2.5^4. 5:1的比例添加到電爐中冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉爐冶煉；在601 轉爐冶煉過程中加入8 12kg鋼錳合金和5 10kg/t電解銅板；b、LF爐精煉，終點采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼水中Ca的含量控制在2(T60ppm，B含量控制在l(T50ppm以下；得到按重量百分比其化學成分包括C < O. 10 %、Si 彡 I. 00 9. O ^ % Mn ^ 12. O %, S ^ O. 045 %, P ^ O. 060 %,1. O %^ Ni ^ 3. 0%,13. 0%^ Cr ^ 16. 0%,O. 1%^ Cu ^ I. 0%, N ^ O. 2%, B ^ 30Χ1(Γ4%、20X Kr4%彡Ca ( 60X Kr4%、余量為Fe的不銹鋼鋼水；C、連鑄；d、連鑄坯先經加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷。

　　4.根據權利要求3所述的節鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，其特征在于在步驟b中，LF精煉爐冶煉時間為30 90min。

　　5.根據權利要求3所述的節鎳型奧氏體不銹鋼的制造方法，其特征在于在步驟d中，熱軋溫度為116(Tl270°C。

　　全文摘要

　　本發明屬于金屬材料領域，具體涉及一種節鎳型奧氏體不銹鋼及其制造方法。本發明要解決的技術問題是傳統節鎳型奧氏體不銹鋼熱加工性能較差，表面缺陷較多的難題。本發明解決技術問題的技術方案是提供一種節鎳型奧氏體不銹鋼，其成分按重量百分比為C＜0.10％、Si≤1.00％、9.0≤％Mn≤12.0％、S≤0.045％、P≤0.060％、1.0％≤Ni≤3.0％、13.0％≤Cr≤16.0％、0.1％≤Cu≤1.0％、N≤0.2％、B≤30×10-4％、20×10-4％≤Ca≤60×10-4％，余量為Fe。本發明降低了生產成本，提高了產品在裝飾面板等用途的使用性能和良好的機械性能，為裝飾面板材料提供了新選擇。

　　文檔編號C22C38/58GK102943220SQ20121048317

　　公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日

　　發明者韋成貴, 李志棟, 杜俊濤 申請人:四川金廣技術開發有限公司