[發明專利]一種滲氮鋼用基板及生產方法、具有優良耐腐蝕滲氮鋼及其滲氮方法和應用

在審

• 申請號: 202110857510.0
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113564476A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 俞波;張宜;湯亨強;汪建威;楊平;王占業;李進;吳浩;黃冉;楊崢
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/28;C23C8/26;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發明提供的一種滲氮鋼用基板及生產方法、具有優良耐腐蝕滲氮鋼及其滲氮方法和應用，基板成分：C C：0.005～0.045％、Si：≤0.03％、Mn：0.10～0.30％，P≤0.020％，S≤0.01％，Als：0.030～0.065％，0.01％≤Ti≤0.055％，0.005≤Cr≤0.03％，其余為Fe和不可避免的雜質。與現有技術相比，本發明基板具有成形性能優良、滲氮性好，結合相應的滲氮工藝，最終獲得滲氮層20～60μm耐腐蝕性能優良的滲氮鋼，具備優良的耐腐蝕性能和耐磨性，在NaCl鹽水中浸泡，可達到1000h不發生穿孔。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域以及氣體滲氮工藝領域，具體涉及一種滲氮鋼用基板及生產方法、具有優良耐腐蝕滲氮鋼及其滲氮方法和應用。

背景技術

目前由于廚具主要用于廚房中，所處于潮濕陰暗的環境中，極其容易受到腐蝕，產生銹跡，影響美觀，甚至致使產品的報廢。同時一些鍋具會重復性受到加熱、酸性、堿性、以及水漬的殘留腐蝕。目前市場上存在各種材質的鍋具，如鋁合金、不銹鋼、鐵、鋁、搪瓷等，但像鋁合金、不銹鋼、鋁等材質的鍋具其生產成本較高，且在烹煮食材時一些微量合金元素會隨著食物被人體吸收，進而嚴重影響人體健康，對于鐵材質也是中國傳統的鍋具材料在實際使用過程中又極容易產生生銹，報廢。

2016年12月14日公開的中國專利公開號為CN 106222570A《一種耐銹蝕性能優良的滲氮鋼用基板及生產方法》所公開的是一種耐銹蝕性能優良的滲氮鋼基板，其化學成分(質量分數)：C：0.01～0.1％、Mn:0.1～1.0％、Si：0.01～0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、Als：0.5～1.5％，N≤0.005％、Cr：0.1～1.5％、Cu：0.01～1.0％、Ni：0.01～1.0％其余為Fe和不可避免的雜質，經過滲氮處理后獲得耐腐蝕性優良的滲氮鍋。該專利采用了低C、高ALs、高Cr成分體系，同時在鋼中增加Cu、Ni等元素，這必將增加產品的成本，并且該專利對于評價耐銹蝕方法通過肉眼觀察，易受環境、基材異常點以及材料缺陷等誤判為不合格品，同時對滲氮層的組織形貌未做描述，且該滲氮周期為20～30h，周期較長，生產節奏慢.

2010年2月17日公開的中國專利公開號為CN101649441A《奧氏體不銹鋼材料的滲氮工藝方法》公開的是一種針對于奧氏體不銹鋼的滲氮處理方法。采用兩步工藝進行處理，首先進行預處理810℃退火2h后再進行吹沙，再進行氮化處理，600℃保溫10～20h后提溫至620～650℃保溫10～20h得到20μm左右的滲氮層。該專利提供的滲氮工藝是一種針對不銹鋼工藝，其次該工藝需處理20～40h，滲氮時間長，工藝復雜；而且滲氮后樣件的耐腐蝕性能也未做說明，效果如何也不知，而本專利可以有效縮短滲氮時間，獲得優異的耐蝕性能的滲氮層，進而保護鍋具，防止鍋具在使用過程發生銹蝕，增加產品生命周期。

2017年12月19日公開中國專利授權公告號CN206761522U《鍋具及烹飪器具》公開的是一種鍋具在內表面形成多種涂層，外表層為有不粘層，同時使鍋具具備耐腐蝕性能和耐磨性能。其所述的涂層通過等離子噴涂形成，由金屬氧化物(Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂)和金屬氟化物(PTFE或PFA)制成。同時其內表層存在這3層，其在制備過程中生產工藝復雜，生產成本高。

2019年8月13日公開中國專利公布號CN110117747A《一種高Al滲氮鋼的生產方法》，公開的是一種高Al的滲氮鋼其化學成分質量百分數C：0.36～0.40％、Si：0.22～0.35、Mn：0.16～0.22、P≤0.015、S≤0.008、Cr：1.45～1.55、Mo：0.16～0.22、Al：0.75～1.0、Ni≤0.3、Cu≤0.2其余為Fe和不可避免的雜質。其成分體系屬于特鋼系列，Cr、Mo、Al含量較高，其產品主要用于高疲勞、高耐磨的機械螺桿、機筒、氣缸等等機械設備；該專利主要解決高Al對煉鋼、軋制等工藝等問題，以獲得表面質量、力學性能優良的板坯。

發明內容