专利名称：建筑用复相强化稀土铁素体不锈钢及制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用复相强化稀土不锈钢及其制备工艺。更具体地，本发明涉及一种用于瓦楞板的复相强化稀土不锈钢及其制备工艺。
背景技术：
建筑用瓦楞板主要利用0.5mm左右厚度的Q235钢板涂漆的方法制备，将不锈钢用于建筑瓦楞板必须大幅的降低材料成本。降低成本主要通过两种途径其一是降低合金元素的含量；其二是提高材料的强度减少用钢量。中铬铁素体不锈钢包括AISI430(lCrl7)和在430基础上为适应对钢性能的不同需求，进一步合金化而开发的一系列牌号。例如，加钛的439(0Crl7Ti)，加铌的 435(0017恥)，加钛和铌的441(101711恥)，加铜(0. 5% )的 443 (lCrl7Cu)，加钼 的 434(lCrl7Mo)，向 4；34 中加铌的 436 (ICrl7MoNb)以及钼、铜复合加入的 433 (lCrl7M0Cu)和含钼 2%的444(lCrl7Mo2)等。碳量实际控制在0. 040/0 0. 05%，而441、433、439等牌号，含碳量已控制到< 0. 03%超低碳水平，这些中铬现代铁素体不锈钢的薄截面尺寸的板、带、管材的脆性转变温度和晶间腐蚀敏感性完全可满足应用的要求。由于中铬铁素体不锈钢主要用于厨房设备、家用电器、交通运输、建筑内装饰等领域，因此提高钢的冷成型性和防止深冲压产品的表面皱折问题引起了广泛关注并进行了深入研究。低铬铁素体不锈钢主要有409 (OCrllTi)及其改进型405(0Crl3Al)， 410L(00Crl3)以及3CR12 (00Crl2NiTi)等牌号。由于这些牌号含铬量低，生产成本也低，价格相对较便宜，因此常被称为经济不锈钢；由于它们的成本低，在弱腐蚀环境中又得到广泛应用，又常被称为实用不锈钢。现代低铬铁素体不锈钢以其既具有耐蚀、强韧、易成型、可焊接等性能，又有较低的寿命周期成本的优势，在应用方面，它们常常以代替碳钢等为主要目标。0Crl3AK405)，低碳(^ 0. 05%)并含少量铝，具有单一铁素体组织，此钢塑、韧性好， 冷成型性、焊接性等亦佳，抗氧化温度可达700°C。曾用于汽车排气系统，现在主要用于蒸汽喷嘴、退火箱、工业用容器、塔、槽的衬里等用途。00Crl2NiTi(3Crl2)，超低碳并含 附，组织为微细铁素体加 10%回火马氏体的双相结构。此钢除耐蚀性、冷成型性和焊接性优良外，还具有高强度和耐磨蚀的特点。此钢已广泛用于制糖、铁路车辆、客车底盘和结构件以及市政建设中的多种用途。由于OCrllTi (409)钢所具有的良好耐蚀性(废气和冷凝液)，抗氧化性(可达70(TC )，塑、韧性，抗疲劳性，冷成型性和焊接性，此钢一直是汽车消音器、排气管、触媒转换器壳体的首选材料。上述铁素体不锈钢将碳含量控制在< 0. 05%的水平，并通过添加Nb、Ti固定基体中的碳进一步提高材料的韧性，改善板材的冷成型性和焊接性。材料的强化主要依靠碳、氮的固溶和晶粒细化。一些采用超低碳并含 Ni形成铁素体加 10%回火马氏体的双相结构提高材料的强度，但这些材料由于碳含量很低，经退火处理后的抗拉强度小于500MPa。专利申请CN149U90A发明的“压延成型性和操作性优良的铁素体不锈钢及其制造方法”碳含量在0.001 0.01%之间，强度小于450MPa。其不锈钢没有采用复相强化，材料不含稀土，也未使用连续热处理工艺，且用于压延成型类的家电领域。专利申请CN1376808A发明的“一种加稀土铁素体不锈钢”是在00Crl3Ti (Nb)基础上添加稀土构成的，主要用于石油、化工、电力等行业。材料的碳含量小于0. 06%，利用稀土控制夹杂物形态提高钢材的耐腐蚀性和冲击韧性，并通过降低材料的硅、锰含量防止出现脆性。其中没有采用复相强化，也未使用连续热处理工艺。专利申请CN1261409A发明的“一种基于普通铁素体不锈钢的抗菌不锈钢的生产方法”；专利申请CN1978692A发明的“铁素体不锈钢合金及其作为催化转化器基材的用途”; 专利申请CN1942599A发明的“一种加稀土铁素体不锈钢”；专利申请CN101178439A发明的 “中铬含稀土铁素体抗皱不锈钢合金及其制造方法”与本发明的关联度不大。
发明内容
本发明是基于建材瓦楞板的成型和成本要求进行成分及工艺设计的。在目前铁素体不锈钢冷轧生产过程中，马氏体的含量受到严格控制，主要是防止马氏体含量过高给材料的深冲性能带来不利影响。此外，大部分铁素体不锈钢热处主要采用钟罩炉或连续退火炉进行退火处理，热处理温度在700°C 850°C之间，材料抗拉强度强度小于500MPa。然而本发明人发现铁素体不锈钢冷轧钢板作为无深冲加工的瓦楞板生产原料，通过优化碳铬配比在冷轧板连续热处理过程中形成适量的马氏体组织可达到复相强化的目的，将冷轧板的抗拉强度提高到650MPa以上，从而减少瓦楞板生产中的用钢量。此外，进一步利用稀土改善冷轧板的韧性，满足建筑用瓦楞板成型要求。本发明的稀土铁素体不锈钢按重量比包括C0.06 0. 12%, Si ^ 0.8%, Mn 彡 0. 8%、S 彡 0. 030%、P 彡 0. 030%、Ni 彡 0. 3%、Cr 12. 5 16. 0%、Cu 彡 0. 3%、稀土 0. 005 0. 030 余量为 Fe。其中稀土没有特别限制，但优选采用铈。所述稀土铁素体不锈钢优选在铁素体基体上形成5-25%的马氏体组织，更优选形成10-20%的马氏体组织。所述的稀土铁素体不锈钢抗拉强度为650MPa以上、断后伸长率为17%以上。所述稀土铁素体不锈钢通过在900 1100°C、拉带9-15m/min、防氧化的条件下进行连续热处理。优选采用风冷。所述温度最优选为1050°C、拉带速度最有选为12m/min。本发明的稀土铁素体不锈钢应用于建筑瓦楞板或建筑装饰板中。
图1样本1经连续热处理炉处理，在1050°C、拉带12m/min条件下金相照片。图2样本1经连续热处理炉处理，在1050°C、拉带12m/min条件下透射电镜照片。图3样本2经连续热处理炉处理，在1050°C、拉带12m/min条件下金相照片。图4样本2经连续热处理炉处理，在1050°C、拉带12m/min条件下透射电镜照片。图5对照样本1采用钟罩退火炉在850°C条件下处理金相照片。图6对照样本1采用钟罩退火炉在850°C条件下处理金相照片。
具体实施方式
下面以具体实施例来进一步说明本发明的优点和效果。以炉容IOOkg中频感应炉为例，冶炼前将基本原材料和调整成分、造渣、脱氧所需的原材料、模具烘烤处理，然后将基本原材料放入炉中，开始冶炼。完全熔化后温度 ^ 1580°C，加入精炼剂脱氧、硫，此时应待脱氧反应5 10分钟后加入除渣剂，稍后扒渣。 经除渣处理后，温度达到1630°C 1650°C，可稍做保温，即可出钢。通过底铸浇铸方式浇铸成80公斤的轧制钢锭以待轧制处理，制作的样本1、样本2、对照样本1、对照样本2的化学成分见表1。表1样本化学成分(质量分数/ % )
权利要求
1.一种稀土铁素体不锈钢，按重量比包括CO. 06 0. 12%、Si彡0.8%、Mn彡0.8%、 S 彡 0. 030%, P 彡 0. 030%, Ni ^ 0. 3%, Cr 12. 5 16. 0%, Cu ^ 0. 3%、稀土 0. 005 0. 030余量为Fe。
2.如权利要求书1所述的稀土铁素体不锈钢，具有在铁素体基体上形成5-25%的马氏体组织。
3.如权利要求书1所述的稀土铁素体不锈钢，其抗拉强度为650MPa以上、断后伸长率为17%以上。
4.如权要求书1所述的稀土铁素体不锈钢，在冷轧后通过在900°C-1100°C的温度、 9-15m/min的拉带速度下，在防氧化气氛中进行的连续热处理制备得到。
5.如权要求书4所述的稀土铁素体不锈钢，其中所述温度为1050°C、拉带速度为12m/min0
6.一种如权利要求书1-3中任意一项所述的稀土铁素体不锈钢的制备方法，其中包括在冷轧后在900°C -1100°C的温度范围内、拉带速度9-15m/min以及防氧化气氛的条件下进行连续热处理的步骤。
7.如权利要求书6所述的制备方法，其中所述连续热处理步骤中采用风冷。
8.如权利要求书6所述的制备方法，其中在1050°C、12m/min的拉带速度下进行所述连续热处理。
9.如权利要求书1-5中任意一项所述的稀土铁素体不锈钢在建筑瓦楞板或建筑装饰板中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种稀土铁素体不锈钢及其制备方法。所述稀土铁素体不锈钢按重量比包括C0.06～0.12％、Si≤0.8％、Mn≤0.8％、S≤0.030％、P≤0.030％、Ni≤0.3％、Cr 12.5～16.0％、Cu≤0.3％、稀土0.005～0.030、余量为Fe。所述不锈钢通过优化碳铬配比在不锈钢冷轧板连续热处理过程中形成适量的马氏体组织，利用铁素体基体上形成的马氏体组织达到复相强化的目的，将冷轧板的抗拉强度提高到650MPa以上、断后伸长率大于17％，减少用钢量；并利用稀土改善冷轧板的韧性，满足建筑用瓦楞板成型要求。
文档编号C21D9/46GK102199728SQ20101012828
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月22日 优先权日2010年3月22日
发明者史绍斐, 李亚哲, 袁书强 申请人:内蒙古华业特钢股份有限公司