一種高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼及其制造方法技術

一種高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼及其制造方法，其化學成分重量百分比為：C≤0.015％，Si：0.1～0.5％，Mn：0.1～0.5％，P≤0.035％，S≤0.010％，Cr：18～22％，Mo：0.5～1.0％，Cu：1.5～2.5％，N：0.015～0.020％，8(C+N)≤Ti≤0.5％，其余為Fe和不可避免的雜質。該鐵素體不銹鋼采用電弧爐+AOD+VOD三步法進行冶煉，連鑄后得連鑄坯，再經過熱軋高溫直接淬火，熱軋帶鋼退火酸洗，冷軋及退火酸洗等獲得具有良好耐蝕性和抗菌性能的冷軋不銹鋼板帶材，該鋼的點蝕點位為0.25～0.35V。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】，其化學成分重量百分比為：C≤0.015％，Si：0.1～0.5％，Mn：0.1～0.5％，P≤0.035％，S≤0.010％，Cr：18～22％，Mo：0.5～1.0％，Cu：1.5～2.5％，N：0.015～0.020％，8(C+N)≤Ti≤0.5％，其余為Fe和不可避免的雜質。該鐵素體不銹鋼采用電弧爐+AOD+VOD三步法進行冶煉，連鑄后得連鑄坯，再經過熱軋高溫直接淬火，熱軋帶鋼退火酸洗，冷軋及退火酸洗等獲得具有良好耐蝕性和抗菌性能的冷軋不銹鋼板帶材，該鋼的點蝕點位為0.25～0.35V。【專利說明】
本專利技術涉及不銹鋼及其制造方法，具體涉及一種高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼及其 制造方法，該鐵素體不銹鋼不僅具有抗菌性，而且具有良好的耐蝕性。
技術介紹
抗菌鐵素體不銹鋼具有良好的可加工性和抗菌性能，一般是在鋼的熔煉過程中添 加具有抗菌作用的金屬元素，在鋼中形成抗菌相而使不銹鋼整體具有抗菌性。含銅抗菌不 銹鋼，其基本原理是利用銅在鋼中的固溶度隨溫度的變化，在固溶后進行時效處理，析出的 富銅相賦予材料抗菌功能。 現有的商用含銅鐵素體抗菌不銹鋼一般是在430鐵素體不銹鋼基礎上添加2%Cu， 通過采用與430鐵素體不銹鋼相同的生產工藝即可實現在鐵素體基體上析出富銅相的目 地。但是，這種430類抗菌鋼含碳量較高(一般為C0.03~0.05 % )，鐵素體基體上存在大量的 碳化物和富銅相，導致耐蝕性下降，難于滿足廚衛、家電、醫藥等行業對不銹鋼耐蝕性的要 求。 超純鐵素體不銹鋼采用超低C，添加一定量的Cr和Mo及穩定化元素Nb和Ti，因此， 具有良好的耐蝕性。但是由于添加了 Nb和Ti合金元素，使鐵素體不銹鋼的再結晶退火溫度 提高至900~1000°C。對添加銅的超純鐵素體不銹鋼而言，通過時效處理而析出的富銅相在 如此高的退火溫度下將發生溶解，導致抗菌性能消失。因此，如何解決穩定化超純鐵素體不 銹鋼再結晶退火溫度和富銅相溶解溫度的匹配，是開發具有高耐蝕性的抗菌不銹鋼的關 鍵。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，該鐵素體 不銹鋼具有良好抗菌性能的同時，兼具較高的耐腐蝕性能，其中，點蝕點位可達到〇. 25~ 0.35V。 為達到上述目的，本專利技術主要采用如下技術方案： -種高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼，其化學成分重量百分比為:C < 0.015%，Si :0.1 ~0.5%，Mn:0.1~0.5%，P< 0.035%，S<0.010%，Cr:18~22%，Mo:0.5~1.0%，Cu:1.5 ~2.5%，N:0.015~0.020%，8(C+NHTi <0.5%，其余為Fe和不可避免的雜質。 進一步，所述高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼的顯微組織為鐵素體基體+富銅相。 本專利技術所述高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼的點蝕點位為0.25~0.35V。 在本專利技術鋼的成分設計中： Cu(銅）：銅在鐵素體中的溶解度很低，在時效處理后將以富銅相析出，隨著時效溫 度的提高和時效時間的延長，富銅相顆粒逐漸長大。富銅相與介質作用產生的Cu2+離子與細 菌作用，使細菌失去繁殖和存活能力，從而起到殺菌作用。鐵素體不銹鋼銅含量越高，抗菌 效果越明顯，但過高的銅含量會導致熱加工表面龜裂。因此，本專利技術控制Cu含量為1.5~ 2.5%〇 Cr(鉻）：鉻是使不銹鋼具有鐵素體組織并具有良好耐蝕性的元素。在氧化性介質 如空氣中，鉻與氧作用在不銹鋼表面形成致密的氧化鉻(Cr 2〇3)鈍化膜。這層鈍化膜在介質 作用下，仍保持穩定鈍態，阻止有害物質對不銹鋼基體的侵蝕從而使不銹鋼具有良好的腐 蝕性能。鉻含量越高，耐腐蝕性能越好。過高的鉻含量會增大脆性相析出傾向，降低鋼的可 制造性和加工型。為保證所開發抗菌鐵素體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能和加工性能，本 專利技術控制Cr含量為18~22%。 Mo(鉬）：鉬為鐵素體形成元素，可顯著提高不銹鋼的耐點腐蝕和耐縫隙腐蝕性能， 還可提高不銹鋼的強度。但過高的鉬含量會促進脆性相析出，導致加工性能惡化，同時還會 提高鐵素體不銹鋼的應力腐蝕敏感性。因此，本專利技術控制Mo含量為0.5~1.0%。 Ti(鈦）：鈦是鐵素體不銹鋼最有效的穩定化元素，氮是鋼中的有害元素，通過添加 鈦固定鋼中的游離碳、氮原子，形成穩定的TiN和TiC，防止氮化鉻和碳化鉻的析出，從而改 善耐晶間腐蝕性能。根據TiN在鐵素體不銹鋼中的溶度積公式，通過調整Ti、N含量來控制 TiN的析出溫度，來調整TiN的尺寸和分布，進而控制鐵素體不銹鋼再結晶溫度。較大尺寸的 TiN不阻礙鐵素體不銹鋼的再結晶，因而不提高鐵素體再結晶溫度;細小的TiN阻礙再結晶， 提高鐵素體再結晶溫度，當再結晶溫度足夠高時，會導致富銅相溶解，抗菌效果消失。通過 控制Ti、C、N的含量，使1~2wii的TiN在凝固前沿析出，以保證后期不析出細小TiN，可以使再 結晶退火溫度控制在不發生富銅相溶解的溫度范圍以內。因此，本專利技術中控制N:0.015~ 0.020%，0.5% 2 Ti 2 8(C+N)。 C(碳）：碳作為間隙元素，可顯著提高鐵素體不銹鋼的強度，提高韌脆轉變溫度，增 加缺口裂紋敏感性，降低焊縫耐腐蝕性能;碳含量越低，鐵素體不銹鋼性能越好，但在不銹 鋼冶煉過程中碳又難于完全去除。考慮生產實際，本專利技術要求C含量控制在0.015%以下。 Si (硅）、Mn(錳）：硅、錳為鋼中的必要元素，為提高鋼質純凈度，需添加硅、錳元素 進行脫氧，以提高不銹鋼的韌性和表面質量。但過高的硅、錳含量會降低不銹鋼的塑性及韌 性，惡化冷加工性能。本專利技術控制Si < 0.5%，Mn < 0.5%。 P(磷）、S(硫）：磷、硫在不銹鋼中為雜質元素，降低鋼的耐蝕性和塑性。磷、硫還降 低不銹鋼的高溫塑性，進而導致不銹鋼連鑄和熱乳生產質量問題，如內裂紋和邊裂，應盡量 降低其含量。考慮生產實際能力，本專利技術控制PS 0.035%，S< 0.010%。 本專利技術所述的一種高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼的制造方法，其包括如下步驟： 1)冶煉 按下述化學成分經電弧爐冶煉，其化學成分重量百分比為:C< 0.015%，0.1% < Si <0.5%，0.1% <Mn<0.5%，P< 0.035%，S<0.010%，Cr:18~22%，Mo:0.5~1.0%， &1:1.5~2.5%^ :0.015~0.020%，8(0+~)<11<0.5%，其余為卩6和不可避免的雜質； 2)連鑄經V0D爐處理后的鋼液送至連鑄機連鑄得連鑄坯，對連鑄板坯進行熱修磨處理； 3)熱乳+卷取+冷卻 連鑄坯加熱至1150~1200°C，保溫190~230min后進行熱乳，終乳溫度850~900 °C ;再經水幕冷卻后卷取，卷取溫度為600~650°C，然后水冷； 4)熱乳退火+酸洗 熱乳退火溫度為850~900 °C，熱乳退火時間為2~4h; 5)冷乳+冷乳退火+酸洗+平整 冷乳壓下量為60~80%，冷乳退火溫度為850~900°C，單位厚度退火時間為1~ 1.5min/mm，平整后獲得成品鐵素體不銹鋼。 進一步，步驟1)冶煉中先將高爐鐵水送至電弧爐，加入高碳Cr-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高耐蝕性抗菌鐵素體不銹鋼，其化學成分重量百分比為：C≤0.015％，Si：0.1～0.5％，Mn：0.1～0.5％，P≤0.035％，S≤0.010％，Cr：18～22％，Mo：0.5～1.0％，Cu：1.5～2.5％，N：0.015～0.020％，8(C+N)≤Ti≤0.5％，其余為Fe和不可避免的雜質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董文卜，顧玉明，馬立，
申請(專利權)人：寶鋼不銹鋼有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31