[發(fā)明專利]一種預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210552571.0
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114875324A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建禮;楚寶帥;張錦文;趙志剛;李建軍;潘小娟
• 申請（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

一種預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼及其制造方法，屬于金屬冶煉及熱加工技術(shù)領(lǐng)域，解決耐蝕模具用鋼合金成本高、在預(yù)硬化生產(chǎn)工藝復(fù)雜、預(yù)硬化硬度均勻性差等技術(shù)問題。所述預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼的化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.01~0.05%，Si≤0.40，Mn：1.5~2.0%，Cr：10.00~11.00%，P＜0.020%，S＜0.010%，N：0.08~0.11，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其制造方法包括下述依次的步驟：轉(zhuǎn)爐冶煉+VOD真空脫氣+LF鋼包精煉→澆鑄鋼錠→熱軋→空冷→低溫回火。本發(fā)明具有合金成本低、預(yù)硬化生產(chǎn)工藝簡單易行、鋼板硬度均勻性好特點(diǎn)，是一種低碳環(huán)保型預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼及其制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬冶煉及熱加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

在生產(chǎn)以化學(xué)性腐蝕塑料(如聚氯乙烯、聚苯乙烯等)為原料的塑料制品時(shí)，會釋放出腐蝕性氣體，因此所用模具(包括模架、熱流道、模芯等)材料不僅需具有一定的硬度、強(qiáng)度，而且必須具有防腐蝕性能。

目前耐蝕模具的模架、熱流道材料主要以4Cr13馬氏體不銹鋼為主，這些材料合金成本較高，預(yù)硬化熱處理工藝一般采用“980-1060℃淬火+兩次以上高溫(580-610℃)回火”，存在預(yù)硬化生產(chǎn)工藝復(fù)雜、預(yù)硬化硬度均勻性差、板形控制難度較大等技術(shù)問題。因此有必要開發(fā)一種性能相當(dāng)、合金成本低、生產(chǎn)工藝簡單、低碳環(huán)保的耐蝕模具模架用鋼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，解決耐蝕模具用鋼合金成本高、在預(yù)硬化生產(chǎn)工藝復(fù)雜、預(yù)硬化硬度均勻性差、板形控制難度較大等技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種合金成本低、預(yù)硬化生產(chǎn)工藝簡單、硬度均勻性好的一種低碳環(huán)保型預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼及其制造方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼，在現(xiàn)有4Cr13不銹鋼基礎(chǔ)上降低合金元素Cr含量，并通過降碳、加氮來保證鋼的耐蝕性能達(dá)到4Cr13不銹鋼同等水平，同時(shí)使該鋼種在熱軋后空冷即可達(dá)到預(yù)硬化硬度要求范圍(340～380HB)，其中：預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼的化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.01～0.05％，Si≤0.40，Mn：1.5～2.0％，Cr：10.00～11.00％，P＜0.020％，S＜0.010％，N：0.08～0.11，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

一種預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼的制備方法，包括以下步驟：

S1、冶煉：將轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼水依次進(jìn)行VOD真空脫氣和LF鋼包精煉，LF鋼包精煉過程采用底吹氮?dú)獯尜F重鐵合金氮化鉻進(jìn)行氮合金化，降低合金成本。鋼水的化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.01～0.05％，Si≤0.40，Mn：1.5～2.0％，Cr：10.00～11.00％，P＜0.020％，S＜0.010％，N：0.08～0.11，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，鋼水出鋼澆注成鋼錠；

S2、熱軋：將步驟S1制得的鋼錠在加熱爐中加熱到1180～1220℃，保溫4±0.5小時(shí)，然后將鋼錠軋制成厚度為30～120mm、寬度為300～1100mm、長度為2000～8000mm的鋼板，終軋溫度為900～1000℃；

S3、空冷：經(jīng)步驟S2熱軋后的鋼板在冷床上單擺空冷，鋼板間距≥1000mm；鋼板在空氣中冷卻到50-120℃時(shí)；空冷后鋼板內(nèi)部組織由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體+殘余奧氏體+少量鐵素體；

S4、回火：裝爐時(shí)鋼板之間加墊鐵隔開，鋼板加熱到300～400℃進(jìn)行回火，保溫12～18個小時(shí)，出爐并在空氣中冷卻到50℃度以下，重復(fù)上述操作進(jìn)行第二次回火，制得預(yù)硬態(tài)耐蝕模板用鋼板。第一次回火使鋼板顯微組織轉(zhuǎn)變?yōu)椋夯鼗瘃R氏體+馬氏體+少量鐵素體；第二次回火進(jìn)一步去除應(yīng)力，使第一次回火時(shí)由殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，得到穩(wěn)定的“回火馬氏體+少量鐵素體”組織，鋼板硬度基本保持340～380HB不變。