[發明專利]一種錫銅協同作用的超純鐵素體不銹鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201810091915.6
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108179360B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 李陽;姚聰林;杜鵬飛;姜周華;徐光;陳常勇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/20
• 分類號: C22C38/20;C22C38/02;C22C38/04;C21D8/02
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種錫銅協同作用的超純鐵素體不銹鋼及其制備方法，其超純鐵素體不銹鋼的成分按質量百分比含量為：C≤0.005％，Si：0.2～0.4％，Mn：0.2～0.4％，P≤0.005％，S≤0.005％，Cr：16～18％，N≤0.003％，Sn：0.095～0.15％，Cu：0.05～1％，其余為Fe和不可避免雜質。制備方法為：(1)按設定成分冶煉并澆鑄鑄坯；(2)加熱至1100±10℃，保溫1～2h，然后熱軋成熱軋鋼板；(3)經熱處理、水冷、保溫、空冷，獲得含錫銅協同作用的超純鐵素體不銹鋼。本發明的方法在降低鐵素體不銹鋼的生產成本基礎上，提高了鐵素體不銹鋼力學性能及耐腐蝕性能，抗拉強度可達到450～560MPa，延伸率30～45％，點蝕電位200～285mV。

技術領域

本發明屬于不銹鋼技術領域，具體涉及一種錫銅協同作用的超純鐵素體不銹鋼及其制備方法。

背景技術

中鉻鐵素體不銹鋼在鐵素體不銹鋼家族中占有非常重要的地位。與低鉻不銹鋼相比，它有著更好的耐蝕性，與高鉻不銹鋼相比，又有著優良的成型性，因此非常適合于家電、廚衛制品等對耐蝕性和成型性都有一定要求的行業。近年來，隨著冶煉技術的發展，鐵素體不銹鋼中的C、N含量大大降低，研制出了一系列超純鐵素體不銹鋼，使得傳統鐵素體不銹鋼的缺點和不足得到極大的克服。同時，隨著國際鎳價的波動，鐵素體不銹鋼的成本優勢更加突出。因此，由于其成本、價格及性能優勢，中鉻超純鐵素體不銹鋼在市場上有著巨大的使用及發展空間。

對一般鋼種而言，錫在鋼中是以有害的雜質元素存在的，對鋼的加工性能有不利影響。錫的熱膨脹系數與基體相差很大，在熱加工時，由于膨脹系數的不同，在錫元素周圍產生切變應力場造成鑲嵌應力，導致錫元素與母相界面上產生裂紋或加速早期裂紋對鋼的作用。同時，銅在鋼中會增加鋼的熱脆傾向，惡化鋼材的熱加工性能。在含銅鋼中產生銅脆缺陷的根本原因是在高溫下發生選擇性氧化，造成銅富集，由于晶界處晶格錯配度高，富集的銅易于沿晶界分布并擴散，富銅層晶界在1150℃左右開始熔化即導致銅脆。

中國專利公開號為CN 102690994A的專利申請，名稱為一種中鉻鐵素體不銹鋼及其制造方法，公開了一種中鉻鐵素體不銹鋼，采用連續退火的方式以取代罩式爐退火，獲得具有良好成型性和抗折皺性的成品鋼，優化了生產工藝且提高了產品質量，該鋼的化學成分(按質量百分比)：C：0.010-0.030％，S≤0.010％，P≤0.035％，Si：0.30-1.0％，Mn≤0.30％，Cr：16.0-18.0％，N：0.010-0.030％，Ti：0.1-0.3％，V：0-0.3％，Nb：0-0.3％，Ti％+Nb％+V％≥2×(C％+N％)，Si％≥2×Mn％，其余為鐵及不可避免的雜質。該發明提高鋼材的抗拉強度為400-600MPa，屈服強度為200-350MPa，延伸率20-40％，在該不銹鋼中加有元素V、Ti、Nb，成本較高。并沒有研究耐腐蝕性能，限制了該鋼的應用范圍。同時，并未提及鋼的耐蝕性能，難以保證冶煉鋼中能滿足需要材料的耐腐蝕性能。