[发明专利]热加工性优良的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢及其制造方法，特别是涉及一种铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢、铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢钢卷的制造方法、及生产铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的热轧钢胚出炉温度计算方法。

背景技术

不锈钢随着经济的发展、生活水平的提高而被大量使用，其中，沃斯田铁不锈钢因具有优良的耐蚀性、加工性，所以广为应用于一般家庭用具，如厨具、卫浴设备、五金零件等方面。

以往，沃斯田铁不锈钢为了要得到稳定的沃斯田铁相，是透过添加成本较昂贵的镍来达成的，如此所成的沃斯田铁不锈钢一般也称为铁-铬-镍沃斯田铁不锈钢；由于镍的矿藏量并不丰富而使用需求却稳定增加，因此价格也愈来愈贵，相对地造成铁-铬-镍沃斯田铁不锈钢的生产限制。

目前，则有以相对价格较为低廉的锰及氮来取代镍，形成所谓的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢，取代铁-铬-镍沃斯田铁不锈钢的做法，以提高市场的竞争力。

但是，铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢在热轧时容易产生边裂及剥片，所以例如日本特开昭61-124556号提出添加钙、及特公平6-86645号专利案提出控制锰、铜含量来加以改善其热加工性与热脆性；此外，例如中国台湾公告第091124567号专利申请案及WO 00/26428号专利案，则提出限定其中δ-肥粒铁(δ-ferrite)的含量的技术以避免热轧边裂(Edgecrack)的发生。

根据发明人研究，上述各专利案揭示的技术，虽然可以确实解决其各自所欲针对解决的热加工性、热脆性，以及热轧边裂发生等的问题，但是，发明人同时注意到，当特定组份的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的热轧钢胚出炉温度对应其组份过高时，其组织会进入双相区，此时，进行热轧会造成过温轧延破裂(Cracks caused by overheating)，而这问题由于牵涉复杂，并无法被这些相关的专利案提出的技术手段，例如添加钙、控制锰、铜含量或是限定δ-肥粒铁(δ-ferrite)含量所解决。

发明内容

本发明的目的，是在提供一种生产过程中不会出现过温轧延破裂的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢钢卷的制造方法。

本发明的另一目的，在于提供一种生产过程中不会出现过温轧延破裂而造成生产损失的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢。

本发明的又一目的，在于提供一种生产铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的热轧钢胚出炉温度的计算方法，用以避免在生产铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的过程中出现过温轧延破裂的问题。

本发明一种铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢钢卷的制造方法包含以下四个步骤。

首先是选择至少包含铬、锰、氮、铜、镍、硅、碳，及平衡量的铁的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的组份含量。

接着建立该铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢其中的组份的实测双相区温度与组份元素当量，并由实测双相区温度与组份元素当量建立一双相区温度T_D(℃)公式。

再由建立的该双相区温度T_D(℃)公式得到一铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢钢胚的热轧钢胚出炉温度T(℃)，其中，T(℃)＝T_D(℃)-k(℃)；T(℃)的下限值依热轧轧机能力而定，沃斯田铁不锈钢钢胚热轧轧延时的钢胚出炉温度一般需大于1100℃，而最高的热轧钢胚出炉温度则自T_D(℃)降低30℃，以避免过温轧延破裂，故30≤K≤T_D-1100。

最后控制该铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢钢胚以T(℃)的出炉温度自热轧加热炉中出炉，经热轧制得该铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢钢卷。

此外，本发明一种铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢包含13.5wt％～16.5wt％的铬、8.0wt％～11.0wt％的锰、0.12wt％～0.18wt％的氮、0.6wt％～2.2wt％的铜、不大于1.8wt％的镍、0.20wt％～0.70wt％的硅、0.07wt％～0.10wt％的碳及平衡量的铁，且其中，该等组份范围所成的钢胚的热轧钢胚出炉温度，是先建立其中的组份的实测双相区温度与组份元素当量，并由实测双相区温度与组份元素当量建立一双相区温度T_D(℃)公式后，再以热轧钢胚出炉温度T(℃)＝T_D(℃)-k(℃)，其中，30≤K≤T_D-1100，计算得到。

另外，本发明一种生产铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的热轧钢胚出炉温度计算方法，包含以下三个步骤。

首先选择至少包含铬、锰、氮、铜、镍、硅、碳，及平衡量的铁的铁-铬-锰-氮沃斯田铁不锈钢的组份含量。