[发明专利]一种易切削铁素体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢制造技术，特别涉及制作如电磁阀等用的易切削铁素体不锈钢材料。

背景技术

不锈钢是常见的合金钢，现已成为经济、生活中广泛使用的金属材料；从钢的组织来看，不锈钢可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢等五大钢类。用于制作电磁阀材料的不锈钢，需用材料必须具有良好的磁性能，一般多选用铁素体不锈钢。

铁素体不锈钢是以Cr为主要合金元素，含Cr量一般在10.5～30％范围，具有体心立方晶体结构，在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢，有磁性。铁素体不锈钢除具有不锈性和耐一般腐蚀性能外，其耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良是此类钢耐蚀性方面的主要特点。

易切削铁素体不锈钢是在铁素体不锈钢的基础上，加入一定量的S含量(一般硫含量的范围为：0.15～0.40％)，使材料具有良好切削加工性能，便于机械加工。

在易切削铁素体不锈钢中，适当加入Ti合金元素，主要作用一是细化钢的晶粒；二是材料具有良好的可焊性。适当加入Mo合金元素，主要目的是提高钢的耐蚀性，特别是Mo的耐点蚀、耐缝隙腐蚀等性能。在含Cr17类部分钢种中，添加Mo、Ti等合金元素后，材料可用于电磁阀类零部件的制作。

目前，用于制作电磁阀类零部件的气动元件不锈钢材料有二类：第一类是材料不需焊接的，第二类材料是需要焊接的。不需焊接的一部分材料是：要求材料有较好的切削加工性能和铁磁性，便于车削加工，主要用于制做电磁阀芯铁，用户一般选用含硫的易切削铁素体不锈钢，代表钢种：Y00Cr17Mo、Y00Cr17Ti等；需要焊接的另一部分材料是：要求材料满足某些磁性能要求(如：磁感应强度、矫顽力、剩磁等要求；不同的用户，用于制作不同的电磁阀零部件，对磁性能的要求、侧重面都不一样)，用户一般选用不含硫的铁素体不锈钢，用于制作挡铁，代表钢种：0Cr18Mo2Ca、00Cr17MoTi。

上述二类电磁阀用的铁素体不锈钢，在使用中，从已供材料的情况来看，主要存在以下三个问题：

第一，制作不同的电磁阀类件(制作芯铁)的上述易切削铁素体不锈钢(第一类不锈钢材料)棒材，需方将材料(由于对磁性能指标不作考核要求，供方提供的材料只要的化学成分符合标准条件即可)制成不同的气动元件，需逐个进行磁性能测试(主要检验材料剩磁指标：普通标准≯7.5Gs，高级标准≯6.0Gs。若材料的剩磁没有超过标准气动元件通电后能吸放自如，正常工作就可以了)，我厂以前提供的00Cr17MoTi、Y00Cr17Ti、0Cr18Mo2Ca材料，用户测试后，剩磁指标一般在6.8～7.4Gs；要保证材料的剩磁指标不超过6.0Gs，还很困难。另外，00Cr17MoTi若Ti含量控制过高时，车削加工表面有时会产生不光洁现象；而且，不同的用户对盐雾腐蚀、磁感应强度等没有具体定量指标数据，供方检测困难。

第二，制作不同的电磁阀类件(制作挡铁)的上述铁素体不锈钢材料(第二类不锈钢材料)，需与304不锈钢(也就是0Cr18Ni9)不锈钢管焊接，焊接后，经测试不能发生漏气现象。但0Cr18Mo2Ca、00Cr17MoTi材料焊后时有会出现漏气现象。

第三，制作芯铁的第一类不锈钢材料与制作挡铁的第二类不锈钢材料，是两个不同的不锈钢钢种，给电磁阀类零部件的制作、生产组织带来不便，两种不锈钢材料一旦混淆，将造成电磁阀类零部件产品的报废损失。

综上所述，目前生产的第一类或第二类不锈钢材料，没有一个不锈钢品种能同时满足材料的高性能(同时满足对材料的耐蚀性、易切削性、焊接性、矫顽力、磁感应强度、盐雾腐蚀等条件)要求。对电磁阀类零部件的制造商而言，满足电磁阀制作的高性能不锈钢材料，是非常迫切的需求，也是钢铁制造商开发研究的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易切削铁素体不锈钢及其制造方法，使该铁素体不锈钢既能保证良好的切削性能和铁磁性，又具有良好的可焊性等，同时满足对耐蚀性、矫顽力、磁感应强度以及盐雾腐蚀等性能的要求，达到电磁阀制造商的要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种易切削铁素体不锈钢，其化学成分重量百分比为：

C     ≤0.03

Si    1.0～1.5

Mn    0.6～1.0

S     0.15～0.30

P     ≤0.04

Cr    16.5～18.0

Mo    0.75～1.25

Ti    0.20～0.50