[发明专利]新型易切削不锈钢303B及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金及材料科学领域，本发明公开了一种新型奥氏体易切削不锈钢及其生产方法。该钢种具有高的韧性和塑性，价格低廉、性能稳定、易于加工成型、成品率高等优点。特别适用于制造各种品种规格的不锈钢板材、带材、丝材、棒材以及其它金属制品。

发明背景

303不锈钢是一种在工业生产中应用极为广泛的基础材料。尤其是电子工业，多数的电子零件需要性能优异的不锈钢材料进行生产加工，但是传统的303奥氏体不锈钢本身又存在一些问题。首先我国是一个镍资源短缺的国家。而传统的303奥氏体不锈钢要达到8-9％的镍含量，这促使我国303不锈钢的成本一直居高不下；其次，传统的303不锈钢在热处理的过程中可能出现磁性，一旦发生对于电子产品性能的稳定危害巨大的.最后，应用于电子产品的零件往往体积很小，这就要求所用材料具备优良的易切削性，从而保护刀具，提高加工效率。综上所述，目前急需一种低价，无磁性，易切削的不锈钢来替代传统的303不锈钢。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型易切削不锈钢及其生产方法。采用这种新型不锈钢，在满足原有耐蚀型需要的情况下，成本比同类产品降低20％以上。加工速率和加工后的表面光洁度大大优于日本标准的SUS303，且绝磁性优异。

本发明所述的303B是含有硫的易切削不锈钢，按质量百分比包括下列组分：C 0.08-0.15％、Mn10-11％、Si≤0.8％、P≤0.03％、S 0.12-0.15％、Cг 13-14％、Ni 3-4％、Cu 0.3-0.6％，其余主要为Fe及不可避免的微量杂质元素。

生产上述所说的易切削不锈钢303B的方法，包括冶炼、浇注、坯料锻轧及坯料锻轧件热处理的步骤，其特征在于，在冶炼过程中，包括以下步骤：

(1)在电炉初炼时的熔化期和氧化初期，氧化钢水充分脱P，直至P的含量占总钢水质量≤0.03％；脱硅，使硅的含量占总钢水质量≤0.80％；

(2)还原期脱氧、调S，使S的含量控制在占总钢水质量0.12-0.15％之内；

(3)补加合金元素：通过炉中分析，调整锰、铜、铬、镍的含量，从而使锰的质量百分比达到10-11％，铜的质量百分比达到0.3-0.6％，铬的质量百分比达到13-14％，镍的质量百分比达到3-4％。

(4)在精炼炉冶炼时，进行脱碳、除气和微调合金元素；初炼后的钢水进入VOD炉真空精炼，抽空时间不少于8分钟，真空度不大于1.5mbar，达到氧的含量<30ppm、氮的含量<80ppm、氢的含量<2.5ppm。

在本发明的生产方法中，除在冶炼过程中按组分比例调整控制组分含量外，其余过程均可采用常规操作，例如：

在浇注时，可采用保护渣下注法浇注；

坯料锻轧时：以原始坯料完成成型时，其锻造比K≥5，始轧温度为1000-1100℃，在此温度范围内保温，保温时间一小时，保温时间到后，开始轧锻，终锻轧温度为930℃；

坯料锻轧件热处理：退火温度为950℃，升温速度控制在100-180℃/min，在此温度范围内保温，保温时间根据工件的有效厚度，并考虑装炉量，装炉方式后制定，保温时间到后出炉空冷。

根据上述化学成分和生产方法生产的303B不锈钢与日本JIS标准的SUS303不锈钢比较，添加了微量的Cu元素来保证耐蚀性，同时303B奥氏体不锈钢具有高Mn低Ni的成分组成，采用价格低廉的锰代替昂贵的镍，大大降低了生产成本。

其化学成分比较见表1

表1 化学成分比较表(％)