[发明专利]一种含铜铁素体不锈钢盘元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金和金属材料加工领域，更具体地讲，涉及一种含铜铁素体盘元及其制造方法。

背景技术

从现有的国产不锈钢材料来看，抗拉强度≥1000Mpa的冷拉钢丝主要由镍不锈钢盘元制成，涉及的钢种有0Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18N9Ti、0Cr19Ni9N等。但随着全球不锈钢产量的不断增长，镍资源也变得越来越少,而不锈钢的需求却越来越大,导致生产成本较高。从可持续发展角度来看，开发含低镍不锈钢的产品成为不锈钢的发展趋势。因此，铁素体不锈钢成为主要的开发目标，而普通的铁素体不锈钢如1Cr17、0Cr13等由于冷拉强度低、塑性差、耐腐蚀性不足等缺陷，用途受到很大限制，并且无法达到冷拉钢丝抗拉强度≥1000Mpa的技术要求，同时普通铁素体不锈钢的点腐蚀和生锈等腐蚀所造成的表面性状劣化也是常见的问题。

已公开的涉及含铜铁素体不锈钢的资料中，Cu含量通常为0.6％以上，而铜属于低熔点元素，加热时晶界易析出低熔点化合物并使钢产生表面裂口,反而影响力学性能。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明旨在解决其中的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种表面质量好、低偏析、高纯洁度、強度高和塑性优的含少量铜的铁素体不锈钢盘元及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种含铜铁素体不锈钢盘元的制造方法，所述方法包括依次进行的冶炼、初轧开坯、热轧盘元、表面处理，在冶炼的步骤中，将出钢温度控制为1540～1560℃，在钢水的成分达到以下要求时出钢并浇注成钢锭，其中，以重量百分比计，钢水的成分包括：C≤0.025％、Si0.20～0.80％、Mn0.20～0.80％、Cr10.0～16.0％、Mo0.20～0.80％、Ni0.20～0.80％、Cu0.15～0.50％、Nb0.10～0.50％、Ti0.10～0.30％、Al0.05～0.20％、Co≤0.15％、V≤0.15％、N≤0.025％、S≤0.030％、P≤0.030％以及Fe和不可避免的杂质；在初轧开坯的步骤中，控制加热温度为1050～1200℃、保温时间为1.5～5小时；在热轧盘元的步骤中，控制加热温度为850～1150℃、保温时间为1～3小时，轧制成盘元后快冷至室温；在表面处理的步骤中，对盘元进行酸洗后检验入库。

根据本发明的含铜铁素体不锈钢盘元的制造方法的一个实施例，在冶炼的步骤中，采用真空感应炉进行钢水冶炼，或者依次采用电弧炉、LF精炼炉和真空精炼炉进行钢水冶炼。

根据本发明的含铜铁素体不锈钢盘元的制造方法的一个实施例，在冶炼的步骤中，以返回钢、纯铁、镍板、金属铬、金属铜、金属锰、金属钼、硅铁合金、铌铁合金、钛铁合金、金属铝作为原料进行冶炼。

根据本发明的含铜铁素体不锈钢盘元的制造方法的一个实施例，在初轧开坯之后，将轧制后的钢坯表面磨光并清理净缺陷，锯切头尾后送至连轧轧机进行热轧；并在酸洗之后，清理净缺陷并锯切头尾后检验入库。

本发明还提供了一种含铜铁素体不锈钢盘元，所述含铜铁素体不锈钢盘元由上述制造方法制得，并且，以重量百分比计，所述含铜铁素体不锈钢盘元的成分包括：C≤0.025％、Si0.20～0.80％、Mn0.20～0.80％、Cr10.0～16.0％、Mo0.20～0.80％、Ni0.20～0.80％、Cu0.15～0.50％、Nb0.10～0.50％、Ti0.10～0.30％、Al0.05～0.20％、Co≤0.15％、V≤0.15％、N≤0.025％、S≤0.030％、P≤0.030％以及Fe和不可避免的杂质。

根据本发明的含铜铁素体不锈钢盘元，所述盘元的直径为5～20mm。

根据本发明的含铜铁素体不锈钢盘元，所述盘元的组织包括铁素体及少量铜析出相、弥散碳化物和氮化物。

本发明选用工业纯铁、合金和其它金属为原料，为获取高纯净度铁素体不锈钢盘元提供了物质基础，在真空感应炉(或电弧炉+LF炉+真空精炼炉)中进行合金化冶炼，减少碳氮含量并大幅度减少镍使用量,同时采用Nb、Ti、Al综合使用并降低氧含量，细化晶粒、减少脆性并获得高纯洁度钢锭；对钢锭进行初轧开坯，使合金元素分布均匀，从而减少偏析；制得的含铜铁素体不锈钢盘元的产品质量能够达到技术要求。

具体实施方式

在下文中，将结合具体示例详细说明本发明的含铜铁素体不锈钢盘元的制造方法。若无特别说明，以下所述的百分比均为重量百分比。