專利名稱：一種節(jié)鎳型不銹鋼面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬冶煉加工領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)鎳型不銹鋼面板及其制造方法。
背景技術(shù)：
鎳是一種稀缺資源，特別是在我國，鎳資源的探明量僅占全球的5. 9%，隨著近年來我國不銹鋼行業(yè)的飛速發(fā)展，鎳的需求量也日益猛增，據(jù)估算2015年我國的金屬鎳需求量將達(dá)300萬噸。隨著鎳礦主要出口國的限制政策出臺(tái)，越來越多的不銹鋼廠家更關(guān)注節(jié)鎳型不銹鋼的發(fā)展。目前，在國內(nèi)生產(chǎn)的節(jié)鎳型不銹鋼主要包括200系節(jié)鎳不銹鋼和400系鐵素體不銹鋼。其中，在國內(nèi)生產(chǎn)200系節(jié)鎳型不銹鋼的主要企業(yè)有聯(lián)眾(廣州)有限公司、青山金匯、山東泰山、寶鋼德盛鎳業(yè)等，其相關(guān)產(chǎn)品有鎳含量均控制在I. 3以下的J4系列，或鎳含量控制在3. 5 6. O的類似日本公司生產(chǎn)的D系列不銹鋼；鉻含量控制上限也多為16. 00%,其加工性和耐蝕性都存在一定的問題。 CN102230136A公開了一種低鎳奧氏體不銹鋼的化學(xué)成分設(shè)計(jì)及其制造方法，采用
14.00%^ Cr ( 16. 00%,O. 1%^ Ni < O. 40%，其中鉻和鎳的含量都太低，對不銹鋼的加工性和耐蝕性都存在不足。CN1584098A公開了介紹低鎳奧氏體不銹鋼的成分設(shè)計(jì)，采用了 Ni ^1.2%,提高錳含量Mn:8. O 10. 0%，但冷加工性能和不銹鋼面板成材率存在不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)節(jié)鎳型不銹鋼耐蝕性差、冷加工性能和成材率不足的問題。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種節(jié)鎳型不銹鋼面板。該節(jié)鎳型不銹鋼面板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為c ( O. 10%,O. 35% < Si < I. 1%、8. O彡Mn彡9. 5%、
15.50 % ^ Cr ^ 17. 00 %、I. O % ^ Ni < 2. 00 %,0. 15 % < N 彡 O. 25 %、I. 00 %<Cu^ I. 50%,P<0. 060%,20X10_4%^B^40X10_4%,20X10_4%^Ca^ 100X10_4%,
S< 0. 010%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，該節(jié)鎳型不銹鋼面板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為
O.07% 彡 C 彡 O. 10%,O. 35% < Si < O. 70%,8. O 彡 Mn 彡 9. 5%、15· 50 % ^ Cr ^ 17. 00 %、
O.15 % < N ^ O. 20 %U. 00 % < Cu ^ I. 50 %,1. 5 % 彡 Ni < 2. 00 %、20Χ1(Γ4 %彡 B 彡 40Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca ( 70Χ1(Γ4%、P < O. 060%, S < O. 010%，余量為 Fe
和不可避免雜質(zhì)。作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的方案，該節(jié)鎳型不銹鋼面板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為1· 7 % 彡 Ni < I. 8 %、C 彡 O. 10%,O. 35% < Si < I. 1%、8· O 彡 Mn 彡 9. 5%、15. 50 % ^ Cr ^ 17. 00 % ,0. 15 % < N ^ O. 25 % ,1. 00 % < Cu ^ I. 50 %、20Χ10_4 %彡 B 彡 40Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca ( 100Χ1(Γ4%、Ρ < O. 060%, S < O. 010%，余量為 Fe和不可避免雜質(zhì)。作為本發(fā)明更進(jìn)一步優(yōu)選的方案，該節(jié)鎳型不銹鋼面板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為1· 7%彡 Ni < I. 8%、0· 07% 彡 C 彡 O. 10%,O. 35% < Si < O. 70%,8. O 彡 Mn 彡 9. 5%、
15.50 % ^ Cr ^ 17. 00 % % ,0. 15 % < N ^ O. 20 % ,1. 00 % < Cu ^ I. 50 %、20X10_4 %彡 B 彡 40Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca ( 70Χ1(Γ4%、P < O. 060%, S < O. 010%，余量為 Fe
和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明還提供了上述節(jié)鎳型不銹鋼面板的制造方法，包括以下步驟a、采用含鎳生鐵為基料并按20(T300kg/t鋼的比例添加高碳鉻鐵，在電爐冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉(zhuǎn)爐冶煉；
b、LF爐精煉得到鋼水，按質(zhì)量百分比其成分為C ( O. 10%,O. 35% < Si < I. 1%、8. O 彡 Mn 彡 9. 5%、15· 50%^ Cr ( 17. 00%,1. 0%^ Ni < 2. 00%,O. 15%< N ( O. 25%,
I.00 % < Cu 彡 I. 50 P < O. 060 %、20X10_4 % ^ B ^ 40ΧΙΟ—4 %、20Χ10_4 %^ Ca ^ 100X1(T4%、S < 0. 010%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；C、連鑄；d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷，黑皮卷經(jīng)過熱退酸洗、冷軋、冷退火酸洗及平整。其中，上述節(jié)鎳型不銹鋼面板制造方法的步驟a中所述的GOR轉(zhuǎn)爐冶煉過程，采用錳合金烘烤制度在GOR冶煉過程中，先對加入的錳合金進(jìn)行烘烤，錳合金烘烤溫度為150 300°C，烘烤時(shí)間控制在120 360min ;所述加入錳合金的質(zhì)量為9 IIkg鋼。其中，上述方法步驟b中所述的LF爐精煉，采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼液中的B含量控制在20 40ppm，Ca含量控制在40 70ppm。所述的喂硅鈣線是指加入φ 13硅鈣包芯線，實(shí)際加入量為O. 5 O. 9kg/t鋼；所述的硼鐵微合金化是指加入硼鐵，實(shí)際加入量為O. I O. 2kg/t鋼。其中，上述方法步驟c中所述的連鑄,采用中間包液面保證在800 1000mm。其中，上述方法步驟d中所述熱軋的溫度控制范圍是1150 1250°C。其中，上述方法步驟d中所述熱軋的加熱時(shí)間為150 250min。優(yōu)選的，熱軋的加熱時(shí)間為150 200min。本發(fā)明提供的節(jié)鎳型不銹鋼在傳統(tǒng)以錳、氮代替貴重金屬鎳的基礎(chǔ)上，通過合理的合金成分設(shè)計(jì)，保證了單一的奧氏體組織，以保證材料具有優(yōu)良的熱加工和冷加工性能，避免產(chǎn)生邊裂、脫皮等質(zhì)量缺陷。通過B的合金化，提高了材料的加工性能。通過Ca處理使夾雜物變性，采用合金烘烤制度，軟吹和鎮(zhèn)靜時(shí)間相結(jié)合等工藝措施提高了鋼液的純凈度，避免了帶鋼在冷軋等后續(xù)工序中出現(xiàn)起皮、砂眼等表面缺陷，提高了成材率。通過提高M(jìn)n含量，增加了 N的溶解度，而N對于提高材料的耐點(diǎn)蝕性能是非常有利的，因此本發(fā)明產(chǎn)品具有良好的耐蝕性能。本發(fā)明可以大大降低生產(chǎn)成本，有效的避免了起皮、砂眼等表面質(zhì)量缺陷，可以很好的利用到建筑裝飾，制品面板等領(lǐng)域，進(jìn)一步拓寬了節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖I節(jié)鎳型不銹鋼面板生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的節(jié)鎳型不銹鋼面板，按質(zhì)量百分比采用以下化學(xué)成分設(shè)計(jì)配料C 彡 O. 10%,O. 35% < Si < I. 1%、8· O 彡 Mn 彡 9. 5%、15· 50 % ^ Cr ^ 17. 00 % ,1. O %^ Ni < 2. 00 % ,0. 15 % < N ^ O. 25 % ,1. 00 % < Cu ^ I. 50 %, P < O. 060 % ,20 X IO-4 %彡 B 彡 40Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca 彡 100X1(T4%、S < O. 010%，余量為 Fe 和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明還提供了上述節(jié)鎳型不銹鋼面板的制造方法，包括以下步驟a、采用含鎳生鐵為基料并按20(T300kg/t鋼的比例添加高碳鉻鐵，在電爐冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉(zhuǎn)爐冶煉；b、LF爐精煉得到鋼水，按質(zhì)量百分比其成分為=C ( O. 10%,O. 35% < Si < I. 1%、
8.O 彡 Mn 彡 9. 5%、15· 50%^ Cr ( 17. 00%、I. 0%^ Ni < 2. 00%,O. 15%< N ( O. 25%,
I.00 % < Cu ^ I. 50 P < O. 060 %、20X10_4 % ^ B ^ 40ΧΙΟ—4 %、20Χ10_4 %^ Ca ^ 100X1(T4%、S < 0. 010%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；C、連鑄；d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷，黑皮卷經(jīng)過熱退酸洗、冷軋、冷退火酸洗及平整；其中，上述節(jié)鎳型不銹鋼面板制造方法的步驟a中所述GOR轉(zhuǎn)爐冶煉過程采用的錳合金烘烤制度為在GOR冶煉過程中，先對加入的錳合金進(jìn)行烘烤，錳合金烘烤溫度為150 300°C，烘烤時(shí)間控制在120 360min ;所述加入錳合金的質(zhì)量為9 IIkg鋼。
·
其中，上述方法步驟a中所述的電爐冶煉的溫度范圍是1600 1660°C，冶煉時(shí)間保證在80 130min。其中，上述方法步驟b中所述的LF爐精煉，采用軟吹工藝制度和鋼液鎮(zhèn)靜制度相結(jié)合，提高鋼液純凈度；軟吹方式為在鋼包底吹氬氣軟吹，軟吹時(shí)間要求10 15min ;鋼液鎮(zhèn)靜時(shí)間保證在10 30min。所述的IS氣軟吹,IS氣的流量大小以鋼洛螺動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)。其中，上述方法步驟b中所述的LF爐精煉，采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼液中的B含量控制在20 40ppm，Ca含量控制在40 70ppm。所述的喂硅鈣線是指加入Φ H硅鈣包芯線，實(shí)際加入量為0.5 O. 9kgt鋼；所述的硼鐵微合金化是指硼鐵，實(shí)際加入量為O. 10 O. 20kg/1鋼。其中，上述方法步驟c中所述的連鑄，采用中間包液面保證在800 1000mm。其中，上述方法步驟d中所述熱軋的溫度控制范圍是1150 1250°C。其中，上述方法步驟d中所述熱軋的加熱時(shí)間為150 250min。優(yōu)選的，熱軋的加熱時(shí)間為150 200min。制造上述節(jié)鎳型不銹鋼面板的方法具體包括以下步驟a、經(jīng)電爐、GOR轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼鋼水采用含鎳生鐵為基料并按20(T300kg/t鋼添加高碳鉻鐵，在電爐冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉(zhuǎn)爐冶煉；在GOR冶煉過程中，先對加入的錳合金進(jìn)行烘烤，錳合金烘烤溫度為150 300°C，烘烤時(shí)間控制在120 360min，以控制鋼中的氫含量小于5ppm。再將烘烤后的錳合金加入到不銹鋼母液中，得到合金化的鋼水。加入猛合金的質(zhì)量為9"llkg/t鋼。
節(jié)鎳型不銹鋼錳含量通常較高，在冶煉過程后期加入大量的錳合金，而錳合金通常帶有一定含量的水，在此條件下加入到鋼液中，水分解形成氫來不及逸出，殘留在鋼中，影響后續(xù)加工，出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。b、鋼水再送往LF處理，LF爐精煉采用軟吹工藝制度和鋼液鎮(zhèn)靜制度相結(jié)合，提高鋼液純凈度；軟吹方式采用鋼包底吹氬氣軟吹要求，流量大小以鋼渣蠕動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)，軟吹時(shí)間要求10 15min ;鋼液鎮(zhèn)靜時(shí)間保證在10 30min。LF爐精煉中，在合金添加完以后，采用喂硅鈣線的方式，實(shí)際加入量為O. 5 O. 9kg/t鋼，以改善夾雜物的性質(zhì)；采用硼鐵微合金化改善熱加工性，實(shí)際加入量為O. 10 O. 20kg/t鋼；使鋼液中的硼含量控制在20 40ppm，鈣含量控制在40 70ppm。出鋼溫度要求在1515 1535°C。C、連鑄連鑄中間包采用中間包液面保證在800 1000mm，確保連鑄過程無卷渣等二次污染鋼液的現(xiàn)象發(fā)生?！、連鑄坯經(jīng)熱軋得到熱軋黑皮卷，黑皮卷經(jīng)過熱退酸洗、冷軋、冷退火酸洗及平整熱軋的加熱時(shí)間控制在150 250min，優(yōu)選的加熱時(shí)間為150 200min，溫度控制范圍是1150 1250°C。避免因形成高溫鐵素體的形成而導(dǎo)致熱軋黑皮卷邊裂，而降低節(jié)鎳型不銹鋼面板的成材率。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例I以含鎳生鐵為基料，其主要化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為C 4.2%、S O. 11%、PO. 055%、SiO. 88%,Ni I. 79%，余量為Fe。按每噸鋼252kg添加高碳鉻鐵，將其加入到電爐中熔煉不銹鋼母液，電爐冶煉時(shí)間102min，電爐出鋼溫度1643°C;再將得到的不銹鋼母液加入到GOR轉(zhuǎn)爐冶煉爐中，初煉溫度1583°C。GOR冶煉過程中，先對加入的錳合金(92kg/t鋼)進(jìn)行烘烤，烘烤的實(shí)際溫度為172°C，烘烤時(shí)間為162min，再將烘烤后的錳合金加入到不銹鋼母液中，得合金化的鋼水，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為=C O. 075%、S O. 005%、P 0.045%、Si O. 38%, Ni I. 71%、Cr 16.31%、Cu I. 21 %、N O. 16%，余量為 Fe。鋼水再送往LF處理，將鋼水通過LF爐電加熱升溫至1535 V。經(jīng)過硼鐵進(jìn)行微合金化加入硼鐵O. 19kg/t鋼，硅鈣線處理加入φ 13硅鈣包芯線O. 675kg/t鋼，使鋼液中的硼含量控制在25ppm，鈣含量控制在35ppm。出站鋼水化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為CO. 075%、Si O. 45%、Mn 9. 11%、Cr 16. 320%, Ni I. 71%,N O. 16%, Cu I. 21%, P O. 048%,B 25Xl(T4%、Ca 35X1(T4%、S O. 005%，余量為 Fe。然后鋼包送往連鑄。連鑄中間包液面實(shí)際控制890mm，LF精煉后的鋼水經(jīng)連鑄機(jī)連鑄，得到180X 1250X 12000mm的連鑄板坯。其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為C 0.075%、Si O. 45%、Mn 9. 11%、Cr 16. 320 Ni I. 71 N O. 16 %、Cu I. 21 P O. 048 B25Xl(T4%、Ca 35X1(T4%、S O. 005%，余量為 Fe。然后連鑄板坯經(jīng)熱軋，得到厚度為2. 85mm寬度為1250mm的不銹鋼黑皮卷。加熱爐實(shí)際加熱時(shí)間為175min，加熱溫度為1190°C，帶鋼經(jīng)熱退火酸洗、冷軋、冷退火酸洗后得到2B表面的帶鋼。經(jīng)檢測分析帶鋼中的[H]含量實(shí)際測試為3ppm。利用金相法對鋼中的夾雜物等級(jí)進(jìn)行評定，評定依據(jù)為GB/T10561-2005，結(jié)果如表I所示。
表I金相法檢測帶鋼夾雜物結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種節(jié)鎳型不銹鋼面板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為c< O. 10%,O. 35% < Si<I. 1%、8· O 彡 Mn 彡 9· 5%、15· 50 % ^ Cr ^ 17. 00 %,1. O % ^ Ni < 2. 00 %,0. 15 %<N ^ O. 25 %U. 00 % < Cu ^ I. 50 P < O. 060 %、20X10_4 % ^ B ^ 40X10—420X1(T4%彡Ca彡100X1(T4%、S < 0. 010%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)鎳型不銹鋼面板，其特征在于其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為0· 07% 彡 C 彡 O. 10%,O. 35% < Si < O. 70%、8· O 彡 Mn 彡 9. 5%、15· 50%^ Cr ^ 17. 00%,0.15 % < N ^ O. 20 %U. 00 % < Cu ^ I. 50 %Λ.5 % 彡 Ni < 2. 00 %、20Χ1(Γ4 %彡 B 彡 40Χ1(Γ4%、20Χ1(Γ4%彡 Ca ( 70Χ1(Γ4%、P < O. 060%, S < O. 010%，余量為 Fe和不可避免雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的節(jié)鎳型不銹鋼面板，其特征在于其中，I.5 % < Ni<I. 8%。
4.一種節(jié)鎳型不銹鋼面板的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟 a、采用含鎳生鐵為基料并按20(T300kg/t鋼添加高碳鉻鐵，在電爐冶煉不銹鋼母液，并通過GOR轉(zhuǎn)爐冶煉； b、LF爐精煉得到鋼水，按質(zhì)量百分比其成分為C彡O.10%,O. 35% < Si < I. 1%、8. O 彡 Mn 彡 9. 5%、15· 50%^ Cr ( 17. 00%、I. 0%^ Ni < 2. 00%,O. 15%< N 彡 O. 25%,1.00 % < Cu 彡 1.50 P < O. 060 %、20X1(T4 % ^ B ^ 40Χ1(Γ4 %、20Χ1(Γ4 %^ Ca ^ 100X1(T4%、S < 0. 010%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)； C、連鑄； d、連鑄坯先經(jīng)加熱，再熱軋得到熱軋黑皮卷，黑皮卷經(jīng)過固溶酸洗、冷軋、冷退火酸洗及平整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)鎳型不銹鋼面板的制造方法，其特征在于步驟a中所述的GOR轉(zhuǎn)爐冶煉過程，采用錳合金烘烤制度在GOR冶煉過程中，先對加入的錳合金進(jìn)行烘烤，錳合金烘烤溫度為150 300°C，烘烤時(shí)間控制在120 360min ;所述加入錳合金的質(zhì)量為9"llkg/t鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)鎳型不銹鋼面板的制造方法，其特征在于步驟b中所述的LF爐精煉，采用喂硅鈣線的方式，并采用硼鐵微合金化，使鋼液中的B含量控制在20 40ppm, Ca含量控制在40 70ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬冶煉加工領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)鎳型不銹鋼面板及其制造方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是降低傳統(tǒng)不銹鋼面板的鎳、鉻含量，提高成材率。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種節(jié)鎳型不銹鋼面板，其化學(xué)成分按重量百分比為C≤0.10%、0.35%＜Si＜1.1%、8.0≤Mn≤9.5%、15.50％≤Cr≤17.00％、1.0％≤Ni＜2.00％、0.15％＜N≤0.25％、1.00％＜Cu≤1.50％、P＜0.060％、20×10-4％≤B≤40×10-4％、20×10-4％≤Ca≤100×10-4％、S＜0.010％，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明大大降低了生產(chǎn)成本，有效的避免了起皮、砂眼等表面質(zhì)量缺陷，進(jìn)一步拓寬了節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C22C38/58GK102936702SQ201210482759
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者韋成貴, 杜俊濤, 李志棟 申請人:四川金廣技術(shù)開發(fā)有限公司