本發明屬于金屬材料技術領域,具體涉及一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼及其加工方法。
背景技術:
現有不銹鋼材料都需要鎳作為主要原料,占不銹鋼生產成本的50%以上,而鎳屬于國際資源,價格高且不穩定。目前國內主要采用的304或316不銹鋼材料無論是其強度、韌性、還是無磁、耐磨耐腐性能均難以適應用戶需求。因此急需一種耐腐、耐磨、高強度、無磁性、生產成本低的不銹鋼新材料。
國內起步研究開發的新型不銹鋼主要采取加錳、加鉻等方法來減少鎳的使用量,晶粒細化達不到要求,材料相變幾率高,因此磁化現象突出,抗腐蝕和耐磨性能差。為了解決這個問題,許多不銹鋼生產企業都嘗試通過加氮方式來改變新型不銹鋼的性能和生產成本。關鍵是需要尋找一種有效方法來添加氮,以確保不銹鋼礦篩網的耐磨耐腐程度的提高;同時,如何凈化鋼液,細化晶粒,確保鋼液的純凈度。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明采用的技術方案如下:
一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼,質量百分比:錳14-15%、氮化鉻14-15%、鈷0.002%、鈮0.002%、硅1%、磷0.003%、硫0.001%、氮0.2-0.25%、鎳1.3-1.5%、鉬0.01%、釩0.002-0.003%、富稀土0.004%,余量為鐵。
一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法,步驟如下:
(1)按組分比選用廢不銹鋼、氮化錳、鈦鐵、鉬鐵和鉻鐵等進行配料;
(2)洗爐、加溫至300-500℃,邊加原材料邊烘料,升溫至1200℃以上,加鉻鐵不低于3公斤/噸和碳化硅,脫氧融清,取樣進行爐前分析;
(3)待成分合格后,加入氮合金,升溫至1500-1700℃,凈化細化鋼液;
(4)對鋼液進行攪拌;
(5)出鋼溫度控制在在1600℃,鋼水倒入鋼模冷卻后,倒入沙坑,進行表面打磨,并進行切頭處理;
(6)在軋制前,對鋼坯進行預熱并適當延長坯料保溫15-20分鐘,待坯料熱透后,將其軋制成需要的規格材料。
本發明的優點:
(1)冶煉高氮不銹鋼,采用錳加氮和添加釩氮合金,提高氮在鋼液中的含量,實現氮的合金化,減少鎳的用量或無鎳,凈化細化勻化鋼液,確保高氮不銹鋼的耐腐耐磨等性能優于304、316不銹鋼。
(2)用錳加氮替代鎳,實現了氮合金在不銹鋼生產中的直接應用,提高了不銹鋼的強度,并且確保使用期內不產生銹蝕;
(3)降低不銹鋼生產和應用成本30%以上,且所有原材料全部可以在國內解決,并實現了廢料的循環使用,擺脫了國際鎳資源的控制瓶頸,能夠適應各種不銹鋼冶煉軋制企業的生產加工。
(4)對于不銹鋼企業和篩網加工企業的轉型升級、產品結構調整具有很好的促進帶動作用。
具體實施方式
一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼,質量百分比:錳14-15%、氮化鉻14-15%、鈷0.002%、鈮0.002%、硅1%、磷0.003%、硫0.001%、氮0.2-0.25%、鎳1.3-1.5%、鉬0.01%、釩0.002-0.003%、富稀土0.004%,余量為鐵。
一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法,步驟如下:
(1)按組分比選用廢不銹鋼、氮化錳、鈦鐵、鉬鐵和鉻鐵等進行配料,即以質量百分數計:錳14-15%、氮化鉻14-15%、鈷0.001%、鈮0.001%、硅1%、磷0.003%、硫0.001%、氮0.2-0.25%、鎳1.3-1.5%、鉬0.02%、釩0.002-0.003%、富稀土0.003%,余量為鐵;
(2)洗爐、加溫400℃,邊加原材料邊烘料,升溫至1200℃以上,加鉻鐵不低于3公斤/噸和碳化硅75公斤/噸,脫氧融清,取樣進行爐前分析;
(3)待成分合格后,加入氮合金添加劑20-30公斤/噸,確保氮與錳的充分結合,并凈化細化鋼液,減少晶體中空穴結構,明顯提高晶粒韌性,升溫至1600℃,凈化細化鋼液;
(4)對鋼液進行攪拌,攪拌為10-15分鐘,提高鋼水晶粒均勻度,減少偏析,凈化鋼液;
(5)在鋼液出爐前進行保溫,保溫20-40分鐘,出鋼溫度控制在在1600℃,鋼水倒入鋼模冷卻后,倒入沙坑,進行表面打磨,并進行切頭處理;
(6)在軋制前,對鋼坯進行預熱并適當延長坯料保溫18分鐘,待坯料熱透后,將其軋制成鋼帶或盤圓。
實施例1:
一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法,步驟如下:
(1)按照錳≦15、鉻≦15、氮≦0.25、碳≦0.12、硅≦1、磷0.003、硫0.001、鎳≦1.5的配比,進入中頻爐冶煉;
(2)待成分合格后,加入氮合金添加劑,升溫至1600℃讓氮與鉻結合形成陶瓷結構,并凈化細化鋼液;
(3)對鋼水進行攪拌,提高鋼水晶粒均勻度,減少偏析,凈化鋼液;
(4)提高出鋼溫度到1600℃左右,將鋼水倒入鋼模冷卻;
(5)將鋼錠倒出,對鋼錠表面進行打磨處理并切頭,避免軋制出現束孔,使線材出現中裂縫;
(6)將鋼錠胚料進行保溫熱透胚料,將胚料軋制成5.5mm的盤圓或板材、管材;
(7)將盤圓進行拉絲,為防止材料脆性化,拉絲至最后一道時改變退火降溫方式,由水冷改為干冷,減少材料再次加工的變形量;
(8)采用專門設計加工的高強度異型材成型一體機,將原料絲變形加工由3軋2拉縮減為1軋1拉,加工成梯形絲有效解決了高強度的原料絲再加工中容易產生的脆性、斷裂等問題。將此梯形絲制作的礦篩網強度達到900Mpa以上、延伸率達到60%以上,礦篩網無磁性、耐磨、耐腐,使用壽命由15天延長到75天。
實施例2
一種無磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法,步驟如下:
(1)按照錳≦16、鉻≦15、氮≦0.25、碳≦0.2、硅≦1、磷0.003、硫0.001、鎳≦1.5的配比,進入中頻爐冶煉;
(2)待成分合格后,加入氮合金添加劑,升溫至1600℃讓氮與鉻結合形成陶瓷結構,并凈化細化鋼液;
(3)對鋼水進行攪拌,提高鋼水晶粒均勻度,減少偏析,凈化鋼液;
(4)提高出鋼溫度提高到1600℃左右,將鋼水倒入鋼模冷卻;
(5)將鋼錠倒出,對鋼錠表面進行處理并切頭,避免軋制出現束孔;
(6)將鋼錠胚料進行保溫熱透胚料,將胚料軋制成寬度900mm、厚度3mm的鋼帶;
(7)將鋼帶經過冷彎加工成直徑為273mm、厚度3mm的圓筒;
(8)將不銹鋼滾筒外表面進行拋光處理。
(9)高氮不銹鋼旋耕機下滾筒的耐腐性能比304不銹鋼材質的滾筒提高10%以上,成本降低30%,在水田耕作時不易粘草黏土,大大方便使用。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。