專利名稱：：一種經濟型奧氏體不銹鋼及其生產工藝的制作方法
技術領域：
：本發明屬于冶金領域，涉及一種不銹鋼及其生產工藝，具體的說是一種經濟型奧氏體不銹鋼及其生產工藝。
背景技術：
：地球可供制造鉻鎳奧氏體型不銹鋼的資源實在有限，鎳、鉻、銅都屬戰略物資，碳、氮雖屬強奧氏體形成元素，但不可用量太多。人們對不銹鋼的需求量與日劇增，由于歷史的原因，人們對奧氏體不銹鋼更是偏愛，因此，需要生產更多的經濟型奧氏體不銹鋼，以滿足通常大氣腐蝕條件下裝璜用板、管、家庭廚房用品的需要。現在有一些奧氏體不銹鋼中鎳、鉻和銅的成份控制不當，造成了不必要的浪費，增加了成本，且性能不好。
發明內容本發明所要解決的技術問題是針對以上現有技術存在的缺點，提出一種少加鎳，少加鉻，少加銅，加工成型性好，且性能優良的經濟型奧氏體不銹鋼及其生產工藝。本發明解決以上技術問題的技術方案是一種經濟型奧氏體不銹鋼，按重量百分比包括以下成份C《0.10%，Cr:12.5015.0%,Mn:12.0015.00%，Ni:0.501.50%，Cu:0.400.80%，N:0.080.16%，Si:0.400.80%，P:《0.035%，S《0.020%，Re:0.080.18%,余量是Fe和不可避免的雜質。一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，包括冶煉和鑄造工序，鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序和固溶處理工序，冶煉和鑄造工序中，保證鋼液充分脫氧，在鋼液中加入氮化鉻鐵，并將氮化鉻鐵壓入鋼中，用硅鈣粉或稀土硅鐵粉擴散脫氧，在出鋼流或在鋼包中加入稀土硅鐵；鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序中，加熱溫度為11001250。C，開鍛開軋溫度為1100123CTC，終鍛、軋溫度控制在900°C950。C;固溶處理工序中，固溶處理溫度110(TC115(rC，升溫速度200。C300。C/min，保溫時間1.53分鐘。本發明的經濟型奧氏體不銹鋼，按重量百分比優選以下成份C:0.040.08%，Cr:12.5013.50%，Mn:13.0013.50%，Ni:0.500.80%，Cu:0.400.60%，N:0.140.15%,Si:0.400.60%，P:《0.03%，S《0.015%，Re:0.100.愿，余量是Fe和不可避免的雜質。本發明的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，冶煉和鑄造工序中，稀土硅鐵中R含量21.0024.00%，Si含量《44.0%，Ca《5.0%，Ti《3.0%，Fe余量，稀土硅鐵粒度為010mm020mm。冶煉工序前，對廢鋼、原材料要去除水份、油污，對耐材、鐵合金要烘烤。冶煉在中頻感應爐或電弧爐中進行，并隨爐裝入造渣材料，造渣材料為爐料總量23%，粒度為C10mmC25mm的煉鋼用白云石(其成份為MgO18%、Cao34。/。36。/o)或爐料總量2%的石灰石與爐料總量0.3%的MgO的混合物。冶煉工序中，稀土硅鐵在在出鋼流或在鋼包中靜置78rain后澆注，澆注溫度15501580°C。本發明的優點是本發明在成份設計上考慮到耐一般大氣腐蝕條件，又考慮到最低成本原則，另外還考慮到利于改善鍛、軋熱加工性能和冷加工性能，經濟實惠而又無磁性。本發明提供一種價格低廉且抗一般大氣腐蝕的奧氏體不銹鋼，可用于板、帶、管、棒、線產品，且加工成型性良好，同時少加鎳，少加鉻，少加銅，節約了資源，經濟實用。本發明除了以錳代鎳，以氮代鎳外，更在鋼中加入稀土元素，利用稀土元素來改善鋼的多方面性能，從而也達到以稀土代鎳、代鉻、代銅的部分作用，從而使本發明的不銹鋼成為奧氏體不銹鋼中經濟實用的不銹鋼種之一。具體實施例方式本發明中稀土按0.08%0.18%控制，優選為0.10%0.16%,稀土元素的氧化物能對基體金屬有"釘扎作用"，稀土元素與氧親合力強，同時又是很好的脫硫劑，并有消除如砷、銻、鉛、鉍等鋼中雜質元素的有害作用，可以改善鋼中夾雜物的形狀和分布狀態，能凈化鋼液，細化鋼的組織結構，改善鋼液的流動性。提高了鋼的抗氧化性、耐大氣腐蝕性能，改善了鋼的熱加工和冷加工性能，使鋼在鍛、軋、拉拔過程中廢品量減少，使鑄錠及鑄坯的表面質量得以改善。鉻是奧氏體不銹鋼中起不銹和耐蝕的最主要的合金元素，袼的氧化膜起鈍化作用，C、N、Ni、Cu、Mn對鋼起奧氏體化作用，但C在不銹鋼中形成Cr7C3、Cr23C6等高鉻碳化物，從而使鋼產生晶間腐蝕，因此，本發明的含c量控制在0.1%以下，考慮到成本和實際操作，C一般控制在O.04%0.08%為優。氮的作用除替代鎳起奧氏化作用，且可提高鋼的耐晶間腐蝕性能、耐點腐蝕性能和耐縫隙腐蝕性能，氮還可以抑制碳化物的析出，氮耐點腐蝕和耐縫隙腐蝕的能力相當于鉻的30倍。但氮對奧氏體的擴大作用是不穩定的，限于對帶材的碎邊及對鋼的時效而不可多加，當鋼中氮超過0.15%以上時，由于氮化物和碳氮化物的析出而使鋼的冷加工性能和冷成型性的變壞，故綜合考慮鋼中氮優選控制在0.10%0.15%之間。錳是形成奧氏體的元素，并有穩定奧氏體的作用，同時為了提高氮在鋼中的溶解度，為了形成奧氏體不銹鋼，為了無磁性，為了節約寶貴的Ni和寶貴的Oi，并使鋼保持較好的冷、熱加工性能，本發明鋼中的錳不像某些CrMnN不銹鋼那樣過份節約Mn，以12%15%為宜，優選13%13.5%。鎳的作用是多方面的，在鋼中多加使用自然是好處多多，但它更多的應用在軍工和最重要的鋼材和高溫合金上，對廚房、水箱、裝璜等用料使用過多的鎳無疑是對這種稀缺戰略資源的浪費。本發明鋼己考慮利用一般不銹鋼廢料中已存在的0.2X以上的殘余Ni，控制鋼中Ni在0.5%0.8%，對改善本發明鋼的冷加工所需韌性、延展性是必不可少的。銅對形成奧氏體的作用僅次于鎳和鉻，且可以提高鋼的冷加工性能，尤其它對冷作成型性的供獻是十分突出的，在本發明鋼中保持0.5%左右的銅還可以提高鋼的防大氣腐蝕性能。但銅也是十分寶貴的戰略資源，價格也不低，且不銹鋼中加入過多的銅對今后的廢鋼管理會帶來較多的麻煩。但一般不銹鋼廢料中已含有0.2%以上的銅，也是為了利用這部分殘余銅，所以本發明鋼中銅按0.4%0.6%為優選。硫的控制也是本發明的一個突出之處，這樣做有利于鋼材，特別是板、帶、管材的表面質量，同時低S含量的不銹鋼的防銹效果尤為顯著，且由于本發明鋼中引入稀土元素，能保證鋼中的硫含量在較低的水平，一般在0.015%以下。硅可以提高鋼的抗氧化性能和耐腐蝕性能，但硅含量過高，鋼中鐵素體含量會增加，鋼的硬度增加較快，使鋼難于冷加工，本發明控制鋼中硅在O.4%0.8%，優選0.4%0.6%。實施例本發明實施例一、實施例二和實施例三的成份如下表(wt%):<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例一、實施例二和實施例三的生產工藝分別如下-實施例一一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，包括冶煉和鑄造工序，鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序和固溶處理工序，冶煉工序前，對廢鋼、原材料要去除水份、油污，對耐材、鐵合金要烘烤。冶煉和鑄造工序中，保證鋼液充分脫氧，在鋼液中加入氮化鉻鐵，并將氮化鉻鐵壓入鋼中，用硅鈣粉或稀土硅鐵粉擴散脫氧，在出鋼流或在鋼包中加入稀土硅鐵，稀土硅鐵中R含量21.00%，Si含量44.0%，Ca5.0%，Ti3.0%，Fe余量，稀土硅鐵粒度為C10mm，冶煉在中頻感應爐或電弧爐中進行，并隨爐裝入造渣材料，造渣材料為爐料總量2%，粒度為C10,的煉鋼用白云石或爐料總量2%的石灰石與爐料總量0.3%的Mg0的混合物。使用煉鋼用白云石，主要考慮中頻感應爐自身脫氣能力不足，又因爐殼薄不宜吹氧脫氣的特點，白云石成份為CaMg(Co3)2，受熱分解生成Ca0、Mg0、C02，有利于造堿渣，Mg0有利減少爐殼的熔煉損耗，石灰石的成份為CaCo3，受熱分解成Ca0和Co2，氧化*丐有利于造堿性渣，二者共同的特點是都能分解出C02，解決了中頻爐自身沸騰去氣不足的缺點。冶煉中，稀土硅鐵在在出鋼流或在鋼包中靜置7min后澆注，澆注溫度1550°C。鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序中，加熱溫度為1100°C，開鍛開軋溫度為120CTC，終鍛、軋溫度控制在900TTC。固溶處理工序中，固溶處理溫度1100TTC，升溫速度20(TC/min，保溫時間1.5分鐘。實施例二一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，包括冶煉和鑄造工序，鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序和固溶處理工序，冶煉工序前，對廢鋼、原材料要去除水份、油污，對耐材、鐵合金要烘烤。冶煉和鑄造工序中，保證鋼液充分脫氧，在鋼液中加入氮化鉻鐵，并將氮化鉻鐵壓入鋼中，用硅鈣粉或稀土硅鐵粉擴散脫氧，在出鋼流或在鋼包中加入稀土硅鐵，稀土硅鐵中R含量22.00%，Si含量40.0%，Ca含量4.0%，Ti含量2.0%，Fe余量，稀土硅鐵粒度為015mm，冶煉在中頻感應爐或電弧爐中進行，并隨爐裝入造渣材料，造渣材料為爐料總量2.5%，粒度為<220ran的煉鋼用白云石或爐料總量2%的石灰石與爐料總量0.3%的Mg0的混合物，冶煉工序中，稀土硅鐵在在出鋼流或在鋼包中靜置7min后澆注,澆注溫度156CTC。鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序中，加熱溫度為1200°C，開鍛開軋溫度為U5(TC，終鍛、軋溫度控制在92(TC。固溶處理工序中，固溶處理溫度1120TTC，升溫速度25(TC/min，保溫時間2分鐘。實施例三一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，包括冶煉和鑄造工序，鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序和固溶處理工序，冶煉工序前，對廢鋼、原材料要去除水份、油污，對耐材、鐵合金要烘烤。冶煉和鑄造工序中，保證鋼液充分脫氧，在鋼液中加入氮化鉻鐵，并將氮化鉻鐵壓入鋼中，用硅鈣粉或稀土硅鐵粉擴散脫氧，在出鋼流或在鋼包中加入稀土硅鐵，稀土硅鐵中R含量24.00X，Si含量35.0%，Ca含量2.0%，Ti含量1.0。/。，Fe余量，稀土硅鐵粒度為C20咖，冶煉在中頻感應爐或電弧爐中進行，并隨爐裝入造渣材料，造渣材料為爐料總量、3%，粒度為、C25腿的煉鋼用白云石或爐料總量2%的石灰石與爐料總量0.3%的MgO的混合物，稀土硅鐵在在出鋼流或在鋼包中靜置8min后澆注，澆注溫度158CTC。鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序中，加熱溫度為1250°C，開鍛開軋溫度為123(TC，終鍛、軋溫度控制在95(TC。固溶處理工序中，固溶處理溫度115(TC，升溫速度300°C/min，保溫時間3分鐘。本發明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。權利要求1.一種經濟型奧氏體不銹鋼，其特征在于按重量百分比包括以下成份C≤0.10％，Cr12.50～15.0％，Mn12.00～15.00％，Ni0.50～1.50％，Cu0.40～0.80％，N0.08～0.16％，Si0.40～0.80％，P≤0.035％，S≤0.020％，Re0.08～0.18％，余量是Fe和不可避免的雜質。2.如權利要求1所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼，其特征在于按重量百分比包括以下成份C:0.040.08%，Cr:12.5013.50%，Mn:13.0013.50%,Ni:0.500.80%，Cu:0.400.60%，N:0.140.15%，Si:0.400.60%，P:《0.03%,S《0.015%，Re:0.100.16%，余量是Fe和不可避免的雜質。3.如權利要求1或2所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，包括冶煉和鑄造工序，鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序和固溶處理工序，其特征在于所述冶煉和鑄造工序中，保證鋼液充分脫氧，在鋼液中加入氮化鉻鐵，并將氮化鉻鐵壓入鋼中，用硅鈣粉或稀土硅鐵粉擴散脫氧，在出鋼流或在鋼包中加入稀土硅鐵；所述鑄錠、開坯、鍛軋制或連鑄連軋工序中，加熱溫度為11001250°C，開鍛開軋溫度為11001230°C，終鍛、軋溫度控制在900。C950。C;所述固溶處理工序中，固溶處理溫度1100°C1150°C，升溫速度200°C300°C/min，保溫時間1.53分鐘。4.如權利要求3所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，其特征在于所述冶煉和鑄造工序中，稀土硅鐵中R含量21.0024.00%,Si含量《44.0%，Ca《5.0%，Ti《3.0%，Fe余量。5.如權利要求4所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，其特征在于所述稀土硅鐵粒度為ei0mmC20mm。6.如權利要求3所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，其特征在于所述冶煉在中頻感應爐或電弧爐中進行，并隨爐裝入造渣材料，造渣材料為爐料總量23%，粒度為C1O咖025麗的煉鋼用白云石或爐料總量2%的石灰石與爐料總量0.3%的MgO的混合物。7.如權利要求3所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，其特征在于所述冶煉工序中，稀土硅鐵在在出鋼流或在鋼包中靜置78min后澆注，澆注溫度15501580°C。8.如權利要求3所述的一種經濟型奧氏體不銹鋼的生產工藝，其特征在于所述冶煉工序前，對廢鋼、原材料要去除水份、油污，對耐材、鐵合金要烘烤。全文摘要本發明涉及一種不銹鋼及其生產工藝，是一種經濟型奧氏體不銹鋼，按重量百分比包括以下成份C≤0.10％，Cr12.50～15.0％，Mn12.00～15.00％，Ni0.50～1.50％，Cu0.40～0.80％，N0.08～0.16％，Si0.40～0.80％，P≤0.035％，S≤0.020％，Re0.08～0.18％，余量是Fe和不可避免的雜質。本發明在成份設計上考慮到耐一般大氣腐蝕條件，又考慮到最低成本原則，另外還考慮到利于改善鍛、軋熱加工性能和冷加工性能，經濟實惠而又無磁性。文檔編號C21C7/06GK101435058SQ20081024344公開日2009年5月20日申請日期2008年12月23日優先權日2008年12月23日發明者王時林申請人:南京鋼鐵股份有限公司