[发明专利]一种锡铜协同作用的超纯铁素体不锈钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种锡铜协同作用的超纯铁素体不锈钢及其制备方法，其超纯铁素体不锈钢的成分按质量百分比含量为：C≤0.005％，Si：0.2～0.4％，Mn：0.2～0.4％，P≤0.005％，S≤0.005％，Cr：16～18％，N≤0.003％，Sn：0.095～0.15％，Cu：0.05～1％，其余为Fe和不可避免杂质。制备方法为：(1)按设定成分冶炼并浇铸铸坯；(2)加热至1100±10℃，保温1～2h，然后热轧成热轧钢板；(3)经热处理、水冷、保温、空冷，获得含锡铜协同作用的超纯铁素体不锈钢。本发明的方法在降低铁素体不锈钢的生产成本基础上，提高了铁素体不锈钢力学性能及耐腐蚀性能，抗拉强度可达到450～560MPa，延伸率30～45％，点蚀电位200～285mV。

技术领域

本发明属于不锈钢技术领域，具体涉及一种锡铜协同作用的超纯铁素体不锈钢及其制备方法。

背景技术

中铬铁素体不锈钢在铁素体不锈钢家族中占有非常重要的地位。与低铬不锈钢相比，它有着更好的耐蚀性，与高铬不锈钢相比，又有着优良的成型性，因此非常适合于家电、厨卫制品等对耐蚀性和成型性都有一定要求的行业。近年来，随着冶炼技术的发展，铁素体不锈钢中的C、N含量大大降低，研制出了一系列超纯铁素体不锈钢，使得传统铁素体不锈钢的缺点和不足得到极大的克服。同时，随着国际镍价的波动，铁素体不锈钢的成本优势更加突出。因此，由于其成本、价格及性能优势，中铬超纯铁素体不锈钢在市场上有着巨大的使用及发展空间。

对一般钢种而言，锡在钢中是以有害的杂质元素存在的，对钢的加工性能有不利影响。锡的热膨胀系数与基体相差很大，在热加工时，由于膨胀系数的不同，在锡元素周围产生切变应力场造成镶嵌应力，导致锡元素与母相界面上产生裂纹或加速早期裂纹对钢的作用。同时，铜在钢中会增加钢的热脆倾向，恶化钢材的热加工性能。在含铜钢中产生铜脆缺陷的根本原因是在高温下发生选择性氧化，造成铜富集，由于晶界处晶格错配度高，富集的铜易于沿晶界分布并扩散，富铜层晶界在1150℃左右开始熔化即导致铜脆。

中国专利公开号为CN 102690994A的专利申请，名称为一种中铬铁素体不锈钢及其制造方法，公开了一种中铬铁素体不锈钢，采用连续退火的方式以取代罩式炉退火，获得具有良好成型性和抗折皱性的成品钢，优化了生产工艺且提高了产品质量，该钢的化学成分(按质量百分比)：C：0.010-0.030％，S≤0.010％，P≤0.035％，Si：0.30-1.0％，Mn≤0.30％，Cr：16.0-18.0％，N：0.010-0.030％，Ti：0.1-0.3％，V：0-0.3％，Nb：0-0.3％，Ti％+Nb％+V％≥2×(C％+N％)，Si％≥2×Mn％，其余为铁及不可避免的杂质。该发明提高钢材的抗拉强度为400-600MPa，屈服强度为200-350MPa，延伸率20-40％，在该不锈钢中加有元素V、Ti、Nb，成本较高。并没有研究耐腐蚀性能，限制了该钢的应用范围。同时，并未提及钢的耐蚀性能，难以保证冶炼钢中能满足需要材料的耐腐蚀性能。