專利名稱:一種具優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于不銹鋼生產(chǎn)領(lǐng)域。具體地。本發(fā)明涉及一種奧氏體不銹鋼的制造方法,所述奧氏體不銹鋼具有優(yōu)異的表面拋光加工性能。
背景技術(shù):
Cr-Ni奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性、耐熱性 ,低溫強(qiáng)度和機(jī)械性能,主要用于家庭用品、汽車配件、醫(yī)療器械、化學(xué)、食品、農(nóng)業(yè)、船舶等行業(yè)。對(duì)應(yīng)裝飾、家用電器等領(lǐng)域的Cr-Ni奧氏體不銹鋼發(fā)展,應(yīng)用于裝飾、家用電器等領(lǐng)域的Cr-Ni奧氏體不銹鋼產(chǎn)品所需厚度越來越薄,其表面重量要求也越來越高,很多時(shí)候要求所述Cr-Ni奧氏體不銹鋼表面進(jìn)行拋光加工后的零缺陷。Cr-Ni奧氏體不銹鋼通常使用電爐-AOD精煉-鋼包爐的方法進(jìn)行冶煉生產(chǎn),然后經(jīng)連鑄、熱軋、冷軋等エ序產(chǎn)出成品。在需要有拋光加工性能要求的產(chǎn)品,則在冷軋成品表面做拋光加工檢驗(yàn),檢驗(yàn)無缺陷產(chǎn)出成品。通常,Cr-Ni奧氏體不銹鋼中存在過多或過大的夾雜物,或夾雜物存在過大的變形能力,將會(huì)對(duì)不銹鋼的冷卷表面重量和表面拋光加工形成顯著的破壞作用。當(dāng)鋼中夾雜物以A1203氧化物以及Mg0-A1203尖晶石等脆性夾雜為主時(shí),此類脆性夾雜物在加工過程中保持極高的硬度,當(dāng)鋼基體發(fā)生塑性變形時(shí),容易脆裂而形成鏈狀分布。當(dāng)夾雜物含量高時(shí),在軋制成冷軋板后夾雜物暴露于表面的幾率較大,拋光處理后因?yàn)閵A雜物與基體反光性能的差異以及部分夾雜物脫落,形成表面缺陷,缺陷形貌如圖I所示。另外,奧氏體鋼中出現(xiàn)鐵素體時(shí),在軋制過程中,由于二者塑性存在很大的差異,相比例的不適當(dāng)易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋等表面缺陷。為解決上述問題,專利CN1524868A公開了ー種主要是針對(duì)鐵素體不銹鋼的ー種高純度不銹鋼的精煉方法,通過控制AOD精煉爐渣復(fù)合物濃度(A1203% )和(Mg0% )之和小于13,堿度控制I. 5 I. 8,以及鋼包耐火材質(zhì)采用白云石,并使用脫硫エ藝來抑止難溶硬夾雜物的出現(xiàn),從而防止產(chǎn)品表面出現(xiàn)表面缺陷和裂紋。實(shí)際上,奧氏體不銹鋼還存在相比例不適當(dāng)而產(chǎn)生的表面缺陷。另外,專利CN101648334公開了ー種表面性能優(yōu)良的奧氏體不銹鋼冷軋板的制造技木。通過對(duì)奧氏體不銹鋼的后續(xù)退火氣氛和エ藝參數(shù)的改進(jìn),于1000 1250°C、常壓、含氮?dú)獾幕旌蠚夥罩?,?duì)奧氏體不銹鋼進(jìn)行退火的同時(shí)滲氮,隨后水冷;將退火處理后的奧氏體不銹鋼表面研磨去除10 50 μ m的表面層;使得該不銹鋼板表面的硬度和耐磨性得到顯著提高,同時(shí)耐腐蝕性也得到改善。但不能消除由于冶煉因素導(dǎo)致的冷軋板出現(xiàn)的夾雜、鱗折等表面缺陷,也不能消除由冶煉產(chǎn)生的A1203等脆性夾雜引起的經(jīng)拋光后產(chǎn)生的表面缺陷。專利CN1220321公開了ー種表面性狀優(yōu)良的奧氏體不銹鋼的制造方法,通過對(duì)含Cu彡O. 03重量%、V彡O. 03重量%、Mo彡O. 01重量%的奧氏體不銹鋼熱軋板進(jìn)行退火、酸洗。酸洗時(shí)浸潰在硝酸20-100g/l、氫氟酸100-300g/l的氫氟酸溶液中,然后對(duì)表面進(jìn)行單面平均2 μ m或以上的機(jī)械磨削后,在硝氫氟酸溶液中進(jìn)行成品酸洗,沿鋼板表面施加O. 5-5. Om/s的逆向流,作為氫離子源添加硫酸或亞硫酸,浸潰時(shí)進(jìn)行(陰極電解時(shí)間)バ陽極電解時(shí)間)比是3或以上的電解處理。借此能在短時(shí)間得到無花紋、無光澤不勻,具有優(yōu)良外觀的奧氏體不銹鋼。但不會(huì)消除由于冶煉因素造成的冷軋表面缺陷和經(jīng)拋光后產(chǎn)生的表面缺陷。專利CN1176316公開了ー種不經(jīng)用于去除鋼帶的氧化皮的,最終退火和酸洗后的拋光而具有優(yōu)良的表面亮度和卓越的耐腐蝕性的奧氏體不銹鋼板。該鋼板含<0.2% (重量)的Si以及在自表面至10 μ m深的表面層部分中含< 1.0% (重量)的Si的氧化物,其中,在該表面層部分中的晶間凹槽的深度為O. Iym-O. 5 μ m。含彡O. 005% (重量)的AI及< 0.006% (重量)的O,其中在自表面至10 μ m深的表面層部分中含A I的氧化物為<0.1% (重量)。但不會(huì)消除由于冶煉因素造成的冷軋表面缺陷和經(jīng)拋光后產(chǎn)生的表面缺陷。然而,對(duì)于高表面重量的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,上面所述方法僅從抑止難溶硬夾雜物或退火、酸洗エ藝進(jìn)行控制以保證材料的表面重量。但對(duì)于表面高拋光性能要求的產(chǎn)品上面所述方法并未涉及研究與應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
為進(jìn)一歩提供表面高拋光性能要求的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,本發(fā)明提供優(yōu)異表面拋光性能的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,主要是通過控制相比例和夾雜物類型的綜合方法來實(shí)現(xiàn)。通過控制鋼的成分來保證適合的相比例;夾雜物類型通過控制T[Al]和添加爐渣改質(zhì)齊U,并長(zhǎng)時(shí)間軟攪拌促進(jìn)夾雜物去除,從而保證產(chǎn)品有優(yōu)異表面拋光加工性能。本發(fā)明的目的在于防止相比例和A1203等脆性夾雜物不適當(dāng)造成的奧氏體不銹鋼冷軋板的表面“線鱗”缺陷,以及拋光后表面的“砂眼”缺陷。提供ー種有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法。在成份設(shè)計(jì)時(shí)即考慮合理的相比例,即鐵素體值;在冶煉過程中電爐采用“鐵水+不銹鋼廢鋼+合金”配料組合的原料配加模式、AOD還原材的優(yōu)選、爐渣改質(zhì)處理、鋼包爐(LF)的攪拌エ藝改進(jìn)等的綜合冶煉方法,控制和減少夾雜物的A1203發(fā)生頻率。
本發(fā)明的有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法技術(shù)方案如下ー種有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,包括以下エ藝步驟電爐冶煉-AOD精煉脫碳、還原、脫硫-鋼包爐(LF)吹氬攪拌、保溫或升溫處理-連鑄澆注-冷軋板,其特征在于(I)電爐冶煉配料脫磷鐵水配比40 50%、不銹鋼廢鋼10 35%、其他為鎳和
鉻的合金(重量%);(2)確定鎳當(dāng)量形成元素Ni、Mn、N、C和鉻當(dāng)量形成元素Cr、Mo、Si的含量(重量% ),Ni 8. 0-10. 5%, Mn 0. 50-1. 10%, N 彡 O. 055%, C 0. 04 O. 08%, Cr 18. 00 20. 00%,Mo ( O. 30%, Si :0. 30 I. 00%,Al ( O. 005%,余為鐵和不可避免雜質(zhì),通過控
制鎳當(dāng)量和鉻當(dāng)量的含量以達(dá)到鐵素體值< 7% ;(3)在鋼包爐采用將AOD精煉爐渣扒除干凈,添加起到了吸附并減少A1203夾雜的作用的O. 7 I. 5kg/t的鋼包渣改質(zhì)劑;
(4)在鋼包爐采用彡15分鐘的軟攪拌。奧氏體中存在過多的鐵素體含量,而兩相熱膨脹系數(shù)和力學(xué)性能的不同,會(huì)造成奧氏體表面形成微裂紋、線鱗等表面缺陷。合理確定鎳當(dāng)量形成元素Ni、Mn、N、C和鉻當(dāng)量形成元素Cr、Mo、Si的含量,通過控制鎳當(dāng)量和鉻當(dāng)量的含量以達(dá)到鐵素體值< 7%。另外,AOD精煉熔渣具有一定的氧化性,其堿度和組成對(duì)夾雜物的吸附作用達(dá)不到最佳狀態(tài)。合理的AOD出鋼后鋼包渣的改質(zhì),可以使鋼包渣具備良好的流動(dòng)性、合適的堿度及對(duì)鋼水中夾雜物的良好吸附作用,且更容易上浮去除。在鋼包爐采用將AOD精煉爐渣扒除干凈,添加O. 7 I. 5kg/t的鋼包渣改質(zhì)劑,起到了吸附并減少A1203夾雜的作用。夾雜物為Ca、Al、Mg的氧化物夾雜,屬于脆性夾雜物。在加工過程中保持極高的硬度,當(dāng)鋼基體發(fā)生塑性變形時(shí),容易脆裂而形成鏈狀分布,形成“線鱗”缺陷。拋光處理后因?yàn)閵A雜物與基體反光性能的差異以及部分夾雜物脫落,形成“砂眼”缺陷。為了防止A1203脆性夾雜物產(chǎn)生的表面拋光缺陷,應(yīng)盡量降低A1203夾雜出現(xiàn)的頻次。本發(fā)明主要從控制T[Al]以抑制A1203夾雜的產(chǎn)生和添加鋼包渣改質(zhì)劑吸附A1203夾雜以及長(zhǎng)時(shí)間軟攪拌促進(jìn)夾雜物去除三個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。再有,在鋼包爐采用> 15分鐘的軟攪拌,促進(jìn)了 Ca、Al、Mg等氧化物夾雜的上浮去除,減少A1203等夾雜物含量。奧氏體不銹鋼化學(xué)成分(Wt% ),特征見表I。表I
% C Si Mn S P Cr Ni N AL 余量
O. 04 O. 30 O. 5018. 00 8. 00為鐵和
范<0. O ^0.0^0. ^0.
小B Jプ辟H 05 35 055 005_ O. 08 l_l. 00 [ I. 10 20. 00 ^10. 5 免雜質(zhì)根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,其特征在于,所述鋼包渣改質(zhì)劑的主要成份為CaO 60 75%、Mg0 2 5%、Si02 < 15%、CaF2 6 12%。根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,其特征在于,AOD還原材用低Al-FeSi替代普通FeSi,使用量彡15kg/t ;在電爐使用廢鋼生產(chǎn)奧氏體不銹鋼的過程中,很難限制原料中的Al含量。根據(jù)本發(fā)明,在電爐環(huán)節(jié)使用有別于“廢鋼+合金”配料的AOD還原材用低Al-FeSi替代普通FeSi,使用量彡15kg/t ;實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的T[A1]彡O. 005%的控制。根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,其特征在于,所述奧氏體不銹鋼中,S彡O. 005% ;P彡O. 035%。根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,通過合理確定控制鐵素體值,控制T[Al]和添加鋼包渣改質(zhì)劑以及長(zhǎng)時(shí)間軟攪拌促進(jìn)夾雜物去除三個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)防止或減少A1203等脆性夾雜物等控制的方法,實(shí)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼有優(yōu)異的表面拋光加工性能,表面達(dá)到無缺陷。
圖I為表面具有拋光“砂眼”缺陷的不銹鋼。
具體實(shí)施例方式以下,以實(shí)施例和比較例具體說明本發(fā)明。實(shí)施例ト3本發(fā)明采用電爐-AOD-鋼包爐(LF)的冶煉エ藝生產(chǎn)。電爐采用“脫磷鐵水+不銹鋼廢鋼+合金”的配料模式熔煉母液,提供給AOD精煉爐,AOD精煉脫碳、還原、脫硫后,鋼包爐(LF)吹氬攪拌、保溫或升溫處理,輸送連鑄澆注。連鑄板坯經(jīng)熱軋、冷軋加工,最終制成冷軋板,在軋制成冷軋板后進(jìn)行表面拋光檢查。 根據(jù)本發(fā)明所述的實(shí)施例的成分(重量百分比% )見表2 ;電爐配料見表3 ;A0D精煉爐還原材消耗與LF吹氬攪拌時(shí)間及鋼包改質(zhì)劑加入量以及A1203夾雜出現(xiàn)的頻率見表4。比較例1-2如同實(shí)施例1-3,完成比較例1-2。實(shí)施例成分與鐵素體值(重量百分比% )表2
權(quán)利要求
1.ー種具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,包括以下エ藝步驟電爐冶煉-AOD精煉脫碳、還原、脫硫-鋼包爐吹氬攪拌、保溫或升溫處理-連鑄澆注-熱軋板卷-冷軋板卷,其特征在干 (1)電爐冶煉配料脫磷鐵水配比40 50%、不銹鋼廢鋼10 35%、其他為鎳和鉻的合金(重量%); (2)確定鎳當(dāng)量形成元素Ni、Mn、N、C和鉻當(dāng)量形成元素Cr、Mo、Si的含量(重量%),Ni 8. 0-10. 5%, Mn 0. 50-1. 10%, N ^ O. 055%, C 0. 04 O. 08%, Cr 18. 00 20. 00%,Mo ^ O. 30%, Si :0. 30 I. 00%,Al彡O. 005%,余為鐵和不可避免雜質(zhì),通過控制鎳當(dāng)量和鉻當(dāng)量的含量以達(dá)到鐵素體值< 7% ; (3)在鋼包爐采用將AOD精煉爐渣扒除干凈,添加起到了吸附并減少A1203夾雜的作用的O. 7 I. 5kg/t的鋼包渣改質(zhì)劑; (4)在鋼包爐采用>15分鐘的軟攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,其特征在于,所述鋼包渣改質(zhì)劑的主要成份為(重量% ) =CaO 60 75%、Mg02 5%、Si02<15%,CaF26 12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,其特征在于,AOD還原材用低Al-FeSi替代普通FeSi,使用量彡15kg/t。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,其特征在于,所述奧氏體不銹鋼中,S彡O. 005% ;P く O. 035% (重量% )。
全文摘要
一種有優(yōu)異表面拋光加工性能的奧氏體不銹鋼制造方法,包括(1)電爐冶煉配料脫磷鐵水配比40~50%、不銹鋼廢鋼10~35%、其他為鎳和鉻的合金(重量%);(2)確定鎳當(dāng)量形成元素Ni、Mn、N、C和鉻當(dāng)量形成元素Cr、Mo、Si的含量(重量%),Ni8.0-10.5%,Mn0.50-1.10%,N≤0.055%,C0.04~0.08%,Cr18.00~20.00%,Mo≤0.30%,Si0.30~1.00%,Al≤0.005%,余為鐵和不可避免雜質(zhì),通過控制鎳當(dāng)量和鉻當(dāng)量的含量以達(dá)到鐵素體值≤7%;(3)在鋼包爐采用將AOD精煉爐渣扒除干凈,添加起到了吸附并減少Al2O3夾雜的作用的0.7~1.5kg/t的鋼包渣改質(zhì)劑;(4)在鋼包爐采用≥15分鐘的軟攪拌。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼有優(yōu)異的表面拋光加工性能。
文檔編號(hào)C21C7/072GK102691001SQ20111006831
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者胡錦程, 茅衛(wèi)東, 邵世杰, 雷銳戈 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司