[发明专利]一种具有优良塑性和表面质量的铁素体不锈钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁素体不锈钢，特别是涉及一种具有优良塑性和表面质量的超纯中铬铁素体不锈钢冷轧板的制造方法，该钢种可加工成各种形状的产品，应用于家电、建筑、汽车等的外装面板等方面。

背景技术

铁素体不锈钢在我国有广阔的发展前景。从消费领域分析，我国是一个家电生产大国，而家电工业是铁素体不锈钢的使用大户(如430等牌号)，如洗衣机的滚筒使用铁素体不锈钢；随着国内汽车工业的发展，汽车排气系统也是使用铁素体不锈钢的重要领域(如409等牌号)；在房屋建筑等方面，室内外装饰特别是屋面采用铁素体不锈钢更有优势(如445等牌号)；在石化和环保等工业领域，需要更好的抗腐蚀性能，而超纯铁素体不锈钢将成为这个领域的选择(如444等牌号)；我国是世界上最大的五金制品制造和出口基地，铁素体不锈钢在五金制品领域也有巨大的使用空间(如443等牌号)。

超纯中铬铁素体不锈钢(Cr重量百分比含量约为：18-22％)是近些年来新兴的钢种，该类钢种通过降低碳氮含量来提高材料的耐腐蚀性能，并通过加入稳定碳氮的微合金化元素(铌、钛、钒等)来提高材料的冷加工和焊接等性能，这些微量元素还可提高材料的冷加工后的表面质量，如可以减轻材料冷成形后起皱的程度。该钢种具有与常规304奥氏体不锈钢基本相当的耐腐蚀性能及冷成形性能优良的特点，且成本低，可广泛应用于冷藏集装箱、电梯、汽车、制品、电器等行业。目前日本日新制钢等公司已大量生产此类钢种，牌号有NSS180、NSS442M、SUS430J1L等。该类钢种主要用于代替价格较高的奥氏体不锈钢和耐蚀性较差的常规中低铬铁素体不锈钢，已在多个行业应用，市场需求量较大。目前国内的钢铁企业也开始生产该钢种，并在多种行业开始应用，如：用于冷藏集装箱内壁板、电梯面板，还有用于汽车内外饰件和电器部件。可见该钢种在国内外广泛应用，市场前景可观。但在一些汽车及建筑装饰板等应用场合，对材料的冷加工塑性和表面质量的要求越来越高，这样就需要钢铁企业不断开发新型的产品。

CN1363710A公开了一种中铬超纯铁素体不锈钢，其化学成分为：C≤0.03％，Si≤2.0％，Mn≤2.0％，Cr：9-35％，Ni≤0.6％，N≤0.03％，Nb：0.15-0.8％。该技术添加较高的铌元素，对提高产品的力学性能和表面质量均有一定的益处，但还需要一种表面质量更好的具有优良塑性和可加工成各种形状的产品，以适合应用于家电、建筑、汽车等的外装面板等方面的超纯中铬铁素体不锈钢冷轧板及其制造方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良塑性和表面质量的超纯中铬铁素体不锈钢冷轧板。

为实现上述目的，本发明的超纯中铬铁素体不锈钢的重量百分比化学成分为：C≤0.02％、Si≤1.0％、Mn≤1.0％、P≤0.04％、S≤0.01％、Cr：18.0-22.0％、N≤0.02％、Cu≤1.0％、Nb：0.4-0.6％，杂质元素Ti：≤0.01％、Al≤0.005％、O≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质组成。

本发明的另一个目的是提供上述超纯中铬铁素体不锈钢冷轧板的制造方法。本发明的不锈钢生产方法的特殊性在于热轧后要进行大变形量的冷轧加工，该冷轧工艺为：冷轧减薄率≥80％，然后在1000-1040℃进行保温1-2分钟退火。

现说明本发明铁素体不锈钢的成分。

碳：碳是增加合金强度的元素，但不易过多，否则会损失材料塑性和耐蚀性，因此，本发明中控制碳含量在0.02％以下，优选为0.015％以下，更优选为0.011-0.014％。

硅：硅是作为脱氧剂加入的，但加入过多会降低塑性，因此，本发明中控制硅含量在1.0％以下，优选为0.5％以下，更优选为0.4-0.5％。

锰：锰对热塑性起到一定的有利作用，但过多时会降低塑性和耐蚀性，因此，本发明中控制锰在1.0％以下，优选为0.5％以下，更优选为0.2-0.3％。

磷、硫：出于热塑性和耐蚀性的考虑，这两个元素要尽量低些，因此，本发明中控制P≤0.04％、S≤0.01％，优选地为P≤0.03％，S≤0.05％，更优选S≤0.002％，最优选S≤0.001％。

铬：铬是改善耐蚀性的重要元素，低于18％时，耐蚀性较差，不能达到使用要求，但超过22％时会增大生产难度、成本及金属间化合物析出倾向，因此，本发明中控制铬含量在18-22％，优选为19-21％，更优选为19-20％。