專利名稱：無磁不銹鋼的制作方法
技術領域：
本發明屬于奧氏體不銹鋼領域。適用于制作電器設備另部件的奧氏體無磁不銹鋼。
冷頂鐓用無磁不銹鋼是一種穩定的奧氏體不銹鋼，它主要用于在強電磁場中工作的結構件或另部件，因此要求該鋼種要有好的綜合性能和高的抗磁性。目前國內用于該領域的鋼有陜西鋼研所研究的冷鐓用鐵基無磁不銹鋼，(專利公開號CN1033293A)。該鋼雖然有較好的抗磁性，但因該鋼成份中錳含量過高，使鋼的加工硬化率上升，冷鐓性變壞，抗氧化性能下降，和成份中合金含量高等不足。另外國外在此方面的專利也較多，如日本昭62-20855介紹的無磁鋼，該鋼的主要缺點是隨著變形量的增加，導磁率明顯變壞。再有昭55-28366報導的無磁鋼，雖然力學性能與本發明鋼相當，但磁性能較差。日本昭54-127823還介紹的是一篇雙相不銹鋼，這種鋼對磁性能是不要求的，因此這類鋼不屬于本發明鋼類。
本發明目的是提供一種單相奧氏體的，具有好的力學，磁性和加工性能的無磁不銹鋼。
為解決本發明的目的，我們所設計的無磁不銹鋼具體化學成份為(重量%)C≤0.08%;Si≤1.5%;Mn1.0～2.0%;Cr 13.2～14.95%;Ni 12.0～13.9%;Cu 2.5～3.5%;P≤0.025%;S≤0.015%;Re 0.005～0.05%，其余為鐵。
根據本發明目的所設計的無磁不銹鋼成份中具體元素作用，詳細敘述如下。在本發明鋼中，C是熔于基體起強化作用的元素，適當提高C含量，能使奧氏體相更穩定，同時也能抑制加工誘發馬氏體相的形成。但隨著C含量的提高，可變形性降低，變形抗力提高，耐蝕性明顯變壞，因此該鋼要求C≤0.08%。硅為脫氧殘余元素，提高Si含量對深脫氧有利，可降低氧對該鋼冷鐓性能的危害。Si可以強化基體，提高鋼在高溫下的抗氧化能力，但Si含量超過1.5%時，易形成鐵素體，使鋼的導磁率明顯上升，這是本發明必須克服的，所以在本發明鋼中Si含量要求在≤1.5%。在本發明鋼中Mn有脫氧脫硫的作用，同時還有Mn能抑制鐵素體的形成，使奧氏體相更穩定，Mn使鋼中N的熔解度增加，對抑制加工誘生馬氏體很有利。當Cr含量較高時，Mn又可抑制δ鐵素體的形成，并可消除因加入銅而引起的熱裂紋現象。但試驗證明，當Mn含量超過2%時，加工硬化率上升，冷鐓性能隨Mn含量增加而明顯變壞，鋼的抗氧化性能下降。因此本發明鋼中Mn含量為1.0～2.0%。在本發明鋼中Cr是保證該無磁不銹鋼不銹、耐蝕的主要元素，Cr能使基體純化和耐大氣腐蝕，為此Cr含量應為13.2～14.9%。如果Cr含量過低，則作用不明顯。但Cr含量過高，則易生成鐵素體，使導磁率提高，要克服這一影響，則必須提高奧氏體形成元素，如Ni、Mn、C、Cu等，這樣將導致鋼的合金含量升高，鋼的成本增加，因此Cr含量不應超過15%。Ni是穩定奧氏體相和抑制加工誘生馬氏體的元素，為了改善鋼的冷鐓性和防止產生誘發馬氏體，Ni含量應控制在12.0～13.9%。這樣可提高鋼的耐蝕性，和改善鋼的冷熱加工性。在本發明鋼中加入稀土元素可提高鋼的脫氧脫硫效果，提高鋼的清潔度，改善加工性能，提高鋼的耐蝕性，但過量稀土則會產生稀土夾雜物，從而影響鋼的質量。因此稀土總量Re 0.005～0.05%。
本發明鋼的冶煉方法是采用真空感應爐冶煉，或采用中頻感應爐加電渣，重熔法冶煉。該鋼種的熱加工塑性好，鋼錠開坯加熱溫度為1100℃～1150℃，終鐓溫度應大于900℃。在冷軋、冷拔后應對材料進行酸洗和去除氧化皮，冷加工時的變形量可根據材料規格而設定。
本發明無磁不銹鋼與現有技術相比較具有鋼的基體組織穩定，為單相奧氏體，經加工后變形在20%～80%，其組織仍為單相奧氏體。冷熱加工性能好，硬化系數低，冷鐓變形率達80%以上，另部件表面光滑，尖角處也無任何開裂現象，克服了無磁不銹鋼因Mn含量高而帶來加工困難等不足，其導磁率低而穩定。
實施例本發明無磁不銹鋼按上述成份范圍冶煉了四爐鋼，其具體化學成份見表1。冶煉是在200kg真空感應爐中進行的。鋼錠開坯加熱溫度為1130℃，終鍛溫度為950℃。然后再經軋制，固溶處理、酸洗去除氧化皮、冷拔等工序。本發明鋼的力學性能見表2。磁性能見表3。
表3本發明鋼磁性能表
權利要求
1.一種單相奧氏體無磁不銹鋼，其特征在于該鋼的具體化學成份為(重量%)C≤0.08%；Si≤1.5%；Mn1.0～2.0%；Cr13.2～14.95%；Ni12.0～13.9%；Cu2.5～3.5%；P≤0.025%；S≤0.015%；Re0.005～0.05%，其余為Fe。
全文摘要
本發明屬于奧氏體不銹鋼領域。主要適用于制作電器設備零部件的奧氏體單相無磁不銹鋼。本發明鋼根據現有技術中的不足，調整了鋼種中的各元素含量范圍，使本發明鋼具有基體組織穩定，經20％～80％變形后，仍為單相奧氏體組織，而且導磁率性能穩定。本發明鋼同時還具有冷熱加工性能好，硬化系數低，冷鐓變形率達80％以上，零部件表面光滑，尖角處無任何開裂現象。
文檔編號C22C38/58GK1050227SQ90107850
公開日1991年3月27日 申請日期1990年9月24日 優先權日1990年9月24日
發明者劉德金, 王恒其, 邵光岳, 徐代才, 黃景魁, 胡德昌, 楊毅, 胡恒山, 劉雙喜 申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院