[发明专利]一种标准件用不锈钢盘条及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢盘条及其制造方法，尤其是涉及一种高锰低镍含铜经济型标准件用不锈钢盘条及其制造方法。

背景技术

螺丝、螺帽、螺杆等不锈钢标准件广泛应用于各行业，目前用于制作不锈钢标准件产品的主要钢号是304HC，304HC是在18-8型奥氏体不锈钢的基础上加铜的改进型钢种，其化学成分质量百分比为C≤0.05、Si≤1.00、Mn≤2.00、P≤0.045、S≤0.020、Ni 8.00～9.00、Cr 18.00～20.00、Cu 1.50～3.50、其余为Fe和杂质。

304HC属18-8型奥氏体不锈钢，由于含有较高的贵重金属元素镍，使其制造成本较高。不分环境、用途地应用304HC标准件，既不经济又浪费贵金属镍资源。随着生活水平的提高，不锈钢标准件用途更加广泛。如果在大气环境条件下，也选择使用304HC标准件，更显得不经济。

上述304HC标准件用不锈钢盘条的制造工艺是电弧炉化钢、AOD精炼、连铸小方坯、高线连轧盘条，经固溶热处理后，以酸洗去除表面氧化状态，交付用户制造标准件。

304HC热轧加热温度1150℃～1200℃，固溶温度1050℃～1100℃，固溶后的抗拉强度≤530MPa，断面收缩率≥70％。

但该材料存在的主要问题是：(1)贵金属镍的含量高，造成生产成本高(2)304HC的碳含量控制低，AOD吹氧脱碳时间长，AOD炉龄降低，冶炼成本增加。

发明内容

本发明的目的提供一种标准件用不锈钢盘条及其制造方法，该不锈钢盘条性能不低于304HC，而制造成本远远低于304HC。

本发明通过对不锈钢的铬、镍、锰成分，尤其是贵金属镍的成分进行合理降低，对锰成分做适当调整，加上其他成分的合理搭配，发明出一种可替代304HC经济型不锈钢盘条。

本发明同时提出一种制造该产品的先进、成本较低的方法即：采用电炉化钢、AOD精炼、连铸小方坯、热连轧成材。

为实现上述发明目的，本发明首先提供一种高锰低镍标准件用不锈钢盘条，其化学成分质量百分比为：

C    0.03～0.08

Si   ≤0.55

Mn   13.50～15.50

P    ＜0.045

S    ＜0.020

Cr   12.50～14.00

Ni   0.80～1.45

Cu   1.75～3.50

其余为Fe和不可避免杂质。

在本发明中，

碳：0.03～0.08

碳在钢中是奥氏体形成元素，能稳定奥氏体且扩大奥氏体相区，碳对形成奥氏体起着重要的作用。如果碳含量比较高，影响冷加工塑性同时降低钢的耐腐蚀性能，碳含量太低，影响奥氏体单相组织的形成，同时会影响钢的力学性能，因此在本发明中将碳含量合理地控制在0.03％～0.08wt％范围内。

硅：≤0.55

硅是铁素体形成元素，对形成奥氏体有不良的影响，在奥氏体不锈钢中随着硅含量的提高，δ铁素体含量将增加，同时金属间相比如σ(χ)相的形成也会加速和增多。从而影响钢的性能，因此对硅元素的含量加以最高限制，即硅≤0.55％。

锰：13.50～15.50

锰是奥氏体形成元素，有强烈稳定奥氏体组织的作用，同时可以提高氮在钢中的溶解度。锰和硫有较强的亲和力形成硫化锰，即有利于钢中硫的去除，又有利于消除钢中残余硫的有害作用。在本发明的不锈钢中，加入13.50％～15.50％的锰以替代镍，使钢在室温下为全奥氏体组织，但锰提高钢的冷加工硬化指数，过高会降低冷加工性能。本发明的不锈钢中锰的范围是为获得最佳性能而设计的。

铬：12.5～14

铬是不锈钢的最主要的元素之一，是强烈形成并稳定铁素体的元素，铬含量较高时钢中会保留较多的残余铁素体而影响冷加工性能。铬是不锈钢获得不锈、耐腐蚀的重要元素，它提高钢的电极电位，故可以提高耐蚀性，铬是钝化能力很强的元素，可使钢的表面形成一层致密、稳定、完整并能与基体牢固结合的钝化膜，从而有效地防止或减轻钢的继续腐蚀。本发明的不锈钢的铬含量范围的设计既考虑不锈钢的耐腐蚀性能同时又保证钢在室温下为奥氏体组织。

镍：0.80～1.45