[發明專利]一種逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶的制備方法

有效

• 申請號: 201110237025.X
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102274937A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 劉振宇;高飛;李成剛
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;C22C38/28
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

[0001]?本發明涉及鐵素體不銹鋼薄帶制備技術領域，具體涉及一種逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶的制備方法。

背景技術

鐵素體不銹鋼的鉻含量在11～30wt%，是具有體心立方晶體結構，以鐵素體組織為主的不銹鋼。鐵素體不銹鋼的耐蝕性能優異，具有冷加工硬化傾向低，導熱系數高，線膨脹系數小等優點，但同時具有耐晶間腐蝕傾向大、脆性轉變溫度高，韌性低及冷成形性能差等缺點。隨著鋼鐵冶煉技術的巨大進步，超純化（C+N≤150ppm）技術的工業化及穩定化元素Nb、Ti的添加，降低了鐵素體不銹鋼中固溶碳、氮的含量，從而降低了鐵素體不銹鋼的脆性轉變溫度，提高了韌性，減弱了其耐晶間腐蝕傾向，提高了耐蝕性，改善了薄板成形性能；同時，由于鐵素體不銹鋼不含鎳或者僅含少量的鎳，是一種節鎳型不銹鋼，在鎳資源嚴重匱乏及國際鎳價大幅波動的環境下，這種節鎳型鐵素體不銹鋼具有廣泛的應用前景，并在某些領域可代替價格昂貴的鉻鎳奧氏體不銹鋼。

為了進一步改善鐵素體不銹鋼的耐蝕性，需向其添加Mo、Cu或少量的Ni及大量的Cr等稀有金屬，這容易導致由于稀有金屬資源缺乏及價格波動而引起生產成本波動，制約鐵素體不銹鋼持續、穩定的發展。目前的研究表明，在鐵素體不銹鋼中Sn作為一種金屬及氧化物存在于表層含Cr氧化物的鈍化膜中有助于增加鈍化膜的穩定性及鈍化膜自身的再生。在鐵素體不銹鋼中，添加微量的錫可以顯著改善其耐蝕性，從而降低對Mo、Cu及Ni等具有改善耐蝕性稀有金屬的需求，增加生產成本的穩定。專利號為200910306563.2的專利公開了在薄帶鑄軋過程中富集在枝晶間的低熔點元素在軋制力的作用下向薄帶表層附近偏析，Sn作為一種低熔點元素，若能在鑄軋過程中產生錫的逆偏析，在表層附近形成Sn的富集區，可進一步改善不銹鋼薄帶的耐蝕性能，降低生產成本，增強產品競爭力。

發明內容

本發明針對現有鐵素體不銹鋼存在的問題，提供了一種逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶的制備方法，通過本發明方法得到具有逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶，顯著改善了薄帶的耐蝕性，同時有助于降低對Mo、Cu、Ni及Cr等具有改善基體耐蝕性稀有金屬的需求。

本發明的逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶的鑄軋制備方法主要是以含錫重量百分比為0.1～0.8的鐵素體不銹鋼為基本原料，通過中頻真空感應爐冶煉、雙輥薄帶鑄軋設備鑄軋及后續的軋制及退火處理得到逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶。

本發明的逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶的制備方法按照以下步驟進行：

（1）冶煉：將鐵素體不銹鋼原料預熱至100～300℃，放入中頻真空感應爐中，在真空度為0.1～20Pa的高真空環境下進行冶煉得到鋼水；

（2）鑄軋帶坯：將冶煉得到的鋼水在1550～1640℃的澆注溫度下利用雙輥薄帶鑄軋設備鑄軋，其中鑄軋速度為2～80m/min，軋輥輥縫預設為0.0～2.2mm，獲得厚度為1.0～3.2mm逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼帶坯；

（3）再加工：將得到的逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼帶坯酸洗，然后在室溫～700℃條件下進行軋制，軋制壓下量為40%～75%，軋制壓下后不銹鋼帶坯的厚度為0.4～1.5mm，再將其加熱至820～1100℃，保溫2～300min后空冷至室溫，得到逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶。

本發明具有如下突出的優點和有益效果：

（1）本發明方法在薄帶鑄軋工藝過程中，鋼水發生亞快速凝固，冷卻速度高達10²～10⁴℃/S，凝固過程中體積收縮導致鑄軋帶坯與軋輥急冷層的分離引起帶坯出現重新升溫，部分枝晶重熔，促使枝晶間形成重熔通道，與此同時，富集在枝晶間的低熔點元素錫在外部軋制力、鋼水凝固體積收縮而引起的內部壓力的共同作用下通過重熔通道，導致鑄軋帶中心層錫含量降低，表層附近產生錫的富集，經后續的軋制及退火后無法消除這種偏析現象，最終形成逆偏析錫的含錫鐵素體不銹鋼薄帶；錫作為一種金屬及氧化物存在于表層含鉻氧化物的鈍化膜中有助于增加鈍化膜的穩定性，有助于鈍化膜自身的再生，因此，錫在表層附近偏析將有助于提高表層鈍化膜的穩定性及再生能力，進而增強薄帶的耐蝕；

（2）本發明方法與現有的鐵素體不銹鋼板帶的傳統生產工藝相比，在耐蝕性相同的條件下，可降低Mo、Cu、Ni及Cr等具有改善基體耐蝕性稀有金屬的含量，節約稀有金屬，減少了由于稀有金屬價格波動而引起的生產成本的波動，同時，由于薄帶鑄軋工藝屬于短流程工藝，縮短了鐵素體不銹鋼板帶的生產流程，這也有助于生產成本的穩定及降低，產品競爭力的增強。