[发明专利]一种用于吸辊的钢壳体以及生产钢产品的方法

说明书

本申请是优先权日为2004年9月7日的发明名称为“一种用于吸 辊的钢壳体以及生产钢产品的方法”的中国发明专利申请号 2005800300058(PCT/SE2005/001220)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于吸辊(suction roll)的钢壳体以及生产钢产 品的方法，在所述方法中，通过诸如磨铣、车削和/或钻孔之类的切削 操作加工钢材。

发明背景

不锈钢用于需要高耐腐蚀性的领域。在海洋、造纸和纸浆工业以 及化学工业的环境中要求高耐腐蚀性。一个实例是用于造纸机的吸辊 壳体，其由不锈钢制成。一种类型的不锈钢是所谓的包括铁素体和奥 氏体的双联钢。众所周知的，双联钢综合了高机械强度和韧性以及良 好的耐腐蚀性，尤其是耐应力腐蚀和腐蚀疲劳。对于耐腐蚀性以及诸 如可焊性的机械性能，重要的是钢的基本组分奥氏体和铁素体的良好 平衡。在双联钢最近的开发中，希望具有包括35-65％铁素体，其余 是奥氏体的显微组织。在要求高强度和良好耐腐蚀性的领域中，双联 钢越来越可与传统的奥氏体不锈钢相竞争。在所公开的美国专利申请 No.2003/0172999中描述了此类钢材。在该出版物中描述的所述钢 材是具有基本上由35-65体积％铁素体和35-65体积％奥氏体组成的显 微组织的铁素体-奥氏体不锈钢。所述的钢具有包括重量百分比为 0.005-0.07C，0.1-2.0Si，3-8Mn，19-23Cr，0.15-0.30N和 0.5-1.7Ni的化学组成。同样也可包括其它元素。

氮对于在US2003/0172999中所描述的钢来说非常重要，因为氮 是主要的奥氏体形成体并有助于所述钢的强度和耐腐蚀性。为此，据 估计所述钢的氮含量应该在0.15-0.30％的范围内，并优选在 0.20-0.24％的范围内。然而，如先前所表明的具有这种高氮含量的钢 类型缺乏可切削性。

大多数情况下，用于特定产品的不锈钢必须受到一些类型的切削 操作，诸如磨铣，车削或钻孔。在其自身中，奥氏体和双联不锈钢是 缺乏可切削性的，并由此进行各种措施来增加不锈钢的可切削性。如 先前所知的，在不锈钢中氮的存在降低了可切削性。例如在美国专利 No.4,769,213中，建议了一种通过减少碳和氮含量以致碳和氮的总 含量不超过0.05重量％以此增加马氏体不锈钢的可切削性的方法。然 而，与双联钢相比较，马氏体钢具有较差的耐腐蚀性。关于奥氏体不 锈钢，在美国专利No.5,482,674中建议碳和氮的含量应该减少以致 碳或氮的含量都不大于约0.035重量％。同样已知的是硫的加入可增 加可切削性。因此，美国专利No.4,784,828建议应该向奥氏体不锈 钢中加入硫以便增加可切削性。同样认为，碳和氮的含量应该非常低， 总计至多0.065重量％。然而，与双联钢相比较，奥氏体钢具有较低 的强度。

美国专利No.4,964,924建议在吸辊中使用马氏体不锈钢。在该 出版物中，认为由于它们难以钻孔，因此铁素体-奥氏体双联不锈钢不 适合作为吸辊的材料。反而，建议适合于吸辊壳体的不锈钢应当为马 氏体类型，其中包括大于0而不大于0.06的a重量％的碳，高于0 而不大于2的a重量％的硅，高于0而不大于2的a重量％的锰，3-6 重量％的镍，14-17重量％的铬，1-3重量％的钼和从0.5至1.5 的a重量％的铜。

本发明的目的在于提供解决上述问题的方法，找到一种具有高强 度以及良好耐腐蚀性而且此外适于切削操作而不必接受加硫处理的钢 材。本发明的另一目的是提供一种具有良好耐腐蚀性，易于通过切削 操作制造的吸辊壳体。

发明内容

令人惊讶地，本发明人发现，在上述的US 2003/0172999中描 述的类型的钢材不仅具有高强度和良好耐腐蚀性，而且所述材料同样 适于切削操作诸如车削，磨铣和钻孔，并且所述材料没有通过加入硫 进行处理。发明人同样发现，所述材料尤其适合作为造纸机吸辊的材 料，并且有利的是制造这种材料的吸辊壳体。因此，本发明涉及这种 材料的吸辊壳体。本发明还可以可理解为用于切削操作，尤其是制造 吸辊壳体时使用的方法，但也可用于制造其它产品，例如旋转机器部 件，诸如柄。本发明还可以定义为所述钢作为在钢的切削操作中使用 的工件的用途。