[发明专利]一种易切削不锈钢303C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，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.相对于我厂生产的303B奥氏体不锈钢，我们考虑到电子产品都不会在强酸或是类似于海水腐蚀那样的强腐蚀条件下工作，所以可以根据实际需要，在保证一定耐蚀性的前提下，可以进一步降低成本。

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，在满足一定耐蚀性需要的情况下，成本比同类产品降低40％左右，加工效率和加工后的表面光洁度大大优于日本标准的SUS303，且磁导率很低。

本发明所述的303C是含有硫的易切削不锈钢，按质量组成百分比包括下列组分：C0.08-0.12％、Mn 12-14％、Si≤0.8％、P≤0.03％、S0.12-0.15％、Cr 13-14％、Ni1-2％、Cu 0.7-1％，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％

(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12-14％，铜的质量百分比达到0.7-1％，铬的质量百分比达到13-14％，镍的质量百分比达到1-2％。

(4)在精炼炉冶炼时，初炼后的钢水经中间包进入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。

在坯料锻轧时：以原始坯料完成成型时，其锻造比K>4.5，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900℃。

在坯料锻轧件热处理时：退火温度为900℃，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303C不锈钢与日本JIS标准的SUS303不锈钢比较，添加了微量的Cu元素来保证一定的耐蚀性，同时303C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。

其化学成分见表1

表1 化学成分比较表(％)