本发明涉及一种硬态的奥氏体不锈钢，特别涉及一种传送带用硬态奥氏体不锈钢及其制造方法，主要应用于制造化工、压板、食品等行业的传送带。
背景技术：
：用于制造化工、压花板和食品等行业传送带的不锈钢钢带需要较好的耐蚀性提高使用寿命、较高的屈服强度(屈服强度大于930MPa)和合适的硬度范围(HRC为35～42)以避免冲击时的变形，良好的板型以确保传送产品的形状，为了减少纵向焊接道次希望钢带的宽度要大于1500mm。通过输入关键词硬态和奥氏体不锈钢出现表1所示的检索结果。专利CN201210050809.6公开了一种无磁硬态节镍奥氏体不锈钢及其制造方法，通过C、N元素取代Ni元素，获得室温下的奥氏体组织，有效降低昂贵的Ni元素，降低成本。同时利用Cr、Mo和N的协同作用提高耐蚀性。专利CN201310728556.8公开了一种精密电子用无磁硬态奥氏体不锈钢及其制造方法，通过Cu-Mo-Sn-Si合金化，弥补镍元素降低和添加锰对耐硝酸腐蚀性能的不利影响，同时控制Md30温度低于-75℃，确保材料冷加工变形量小于50％时，不产生马氏体相变，使硬态材料扔保持无磁特性。表1硬态和奥氏体不锈钢的检索结果CN201210050809.6一种无磁硬态节镍奥氏体不锈钢及其制造方法CN201310728556.8一种精密电子用无磁硬态奥氏体不锈钢及其制造方法输入硬态不锈钢带相关的专利如表2所示。专利CN200810033663.8、CN200810033652.X、CN200810033654.9、CN200810033665.7和CN200810033662.3分别为301不锈钢1/4硬态、半硬态、3/4硬态、硬态和超硬态的生产方法，其相应的硬度HV要求分别为240～290、310～370、370～430、430～490、490～550，轧制道次分别为1道次、1道次、2道次、3道次和7道次，所采用的压下量分别为6～8％、12～15％、 30～33％、43～48％和60～70％。专利CN200810033649.8、CN200810033653.4、CN200810033656.8、CN200810033651.5和分别为304不锈钢1/4硬态、半硬态、3/4硬态和全硬态的生产方法，其相应的硬度HV要求分别为210～250、250～290、320～360、380～420、轧制道次分别为1道次、1道次、2道次和3道次，所采用的压下量分别为5～7％、10～12％、23～25％、42～45％。专利CN201210147982.8公开了一种3/4硬态304精密不锈钢带的生产方法，硬度HV为310～370，轧制的加工变形率为19％～23％，单道次轧制。与专利CN200810033656.8的区别主要在于中间退火的温度、保温时间和气氛，轧制的压下量与轧制道次。专利CN201010584922.3公开了201硬态钢的生产方法，将1.6mm的中间成品冷轧到0.8mm的成品，压下量为50％，硬度HV可达400以上。专利CN201310413492.2公开了一种冷轧硬态不锈钢带的生产工艺，包括热拉矫消除应力退火处理，该过程包括：在应力退火炉内将成品不锈钢带在保护气体中矫直并退火处理，得到所述冷轧硬态不锈钢带。专利CN201410426325.6提供了将厚度为4.0mm的不锈钢带坯料轧制成带厚度为1.6mm的不锈钢带的生产方法。表2硬态不锈钢的专利检索结果以上专利硬态钢的生产方法可以归纳为两类：一类是用常规的304或者是301进行不同冷轧压下量的变形，得到不同硬度等级的硬态钢带，常规304或301不锈钢的化学成分见表1；另一类是通过Mn、N合金代替贵重金属镍，进行不同压下量的冷轧，得到不同硬度等级的无磁硬态钢。但所有这些硬态钢都是控制压下量来控制硬度，均没有涉及传送带用硬态钢强度和硬度的双重控制以及宽幅硬态钢的板型控制。传送带用硬态钢要求硬度HRC为35～42，根据HRC与HV的换算公式：HV＝(223*HRC+14500)/(100-HRC)对应的HV为341～411，按照上述硬态钢硬度的对应值，可能的专利为CN200810033654.9和CN200810033651.5。其中CN200810033654.9专利3/4硬态301精密不锈钢带生产方法对应的冷轧压下量为30～33％，轧制道次为两个道次，专利CN200810033651.5硬态304精密不锈钢带生产方法对应的冷轧压下量为42～45％，轧制道次为3道次。上述两个专利虽然能制备出传送带用硬态钢对强度和硬度的双重要求，但有三个显著的问题：①性能波动大，因化学成分的波动导致相同冷轧压下量后的性能波动较大，对于301来说，两道次30％冷轧压下量后的屈服强度变化范围为750MPa～1400MPa，对于304来说，三道次42～45％冷轧压下量后的屈服强度变化范围为860MPa～1278MPa。②纵横向性能差异大，30％冷轧压下量后的纵横向性能差异可达180MPa以上，42％以上冷轧压下量后的纵横向性能差异大225MPa以上。③板型不易控制，单道次压下量过大易产生浪型，如图1所示。为此，希望开发一种传送带用硬态奥氏体不锈钢以避免上述专利的缺陷。表1常规304或301的化学成分钢种CSiMnSPCrNi304≤0.08≤1.0≤2.0≤0.03≤0.04518～208～10.5301≤0.015≤1.0≤2.0≤0.03≤0.04516～186～8技术实现要素：为了解决上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种传送带用硬态奥氏体不锈钢。本发明的第二个目的为提供一种所述传送带用硬态奥氏体不锈钢的制造方法。本发明第三个目的为提供一种所述传送带用硬态奥氏体不锈钢的应用。本发明的技术方案如下：本发明是在普通301不锈钢的化学成分基础上，通过添加少量的V，并优化各合金成分的配比，特别是确保Nieq为18.9～21，Nieq低于18.9，需要很大的变形量才能达到需要的硬度和强度，不利于宽幅带钢板型的控制，Nieq高于21，强度和硬度不能同时满足要求。Nieq的计算公式如下：Nieq＝Ni％+0.35Si％+0.5Mn％+0.65Cr％12.6(C+N)％具体的
发明内容如下：一种传送带用硬态奥氏体不锈钢，化学组成成分为：C：0.07～0.10质量％，Si：小于1.0质量％，Mn：小于2.0质量％，Cr：16.5～17.5质量％，Ni：6.5～7.0质量％，N：0.02～0.04质量％，V：0.4～0.6质量％，P：小于等于0.040质量％，S：小于等于0.01质量％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，C的优选范围0.08～0.09质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，Si的优选范围为0.4～0.8质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，Mn的优选范围为1.2～1.6质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，Cr的优选范围为16.8～17.2质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，Ni的优选范围为6.7～6.9质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，N的优选范围为0.02～0.04质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，V的优选范围为0.45～0.55质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，P优选小于0.008质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分为：进一步，S优选小于0.005质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢化学组成成分，更进一步优选为：C：0.08～0.09质量％，Si：0.4～0.8质量％，Mn：1.2～1.6质量％，Cr：16.8～17.2质量％，Ni：6.7～6.9质量％，N：0.02～0.04质量％，V：0.45～0.55质量％，P：小于0.008质量％，S：小于0.005质量％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。C是一种间隙元素，通过固溶强化可显著提高钢的强度，形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区，C含量的波动对Nieq的影响较大。增加C含量增加降低形变马氏体的转变量，提高形变马氏体的强度，保证调质冷轧后的强度和硬度，但过高的碳含量会降低耐蚀性，碳化物的析出增加晶间腐蚀发生的倾向性。因此，C含量被定义为0.07％～0.10质量％。Si是一种脱氧元素，可显著提高钢在固溶态的晶间腐蚀敏感性。因此，Si含量被定义为小于1.0质量％。Mn是强烈稳定奥氏体的元素，可以提高钢的强度并改善钢的热塑性。但过量的Mn降低成型性和焊接性。因此，Mn含量被定义为小于2.0质量％。Cr是奥氏体不锈钢中强烈形成并稳定铁素体的元素，缩小奥氏体区。但铬提高钢耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能，但过量的Cr造成不锈钢的脆性。Cr被定义为16.5～17.5质量％。Ni是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素。随着镍含量的增加，钢的强度降低而塑性提高，有利于冷加工成形性能。Ni被定义为6.5～7.0质量％。N是强奥氏体形成元素，可以提高固溶态奥氏体不锈钢的硬度和耐蚀性，但过量的N含量会降低钢的热、冷加工性、冷成形性并降低相同冷变形条件下的形变马氏体转变量，不利于强度的提高，必须平衡好N提高固溶态硬度和降低形变马氏体转变量的关系。因此，本发明N含量控制为0.02～0.04％。V在高温下可以与C、N形成V的碳氮化物，细化固溶处理后的奥氏体晶粒，提高强度，但过量的析出物对性能不利。因此V被定义为0.4～0.6质量％。P和S均为不可避免的杂质元素，但对性能有不利的影响，应分别小于0.04质量％和0.01质量％。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢，各成分综合作用的Nieq为18.9～21。所述Nieq的计算公式如下：Nieq＝Ni％+0.35Si％+0.5Mn％+0.65Cr％12.6(C+N)％。本发明还提供所述传送带用硬态奥氏体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：(1)将经电炉和AOD炉按上述成分冶炼的钢水倒入烘烤好的钢包内，在精炼工位微调成分，确保各成分综合作用的Nieq在18.9～21之间，底吹氩软搅拌之后确保钢包温度到达浇铸所需温度时吊往连铸平台。到达浇铸温度后，浇铸成板厚为180～220mm板宽为1500～1550mm的连铸坯，优选的板厚200mm，板坯宽度1520mm。(2)将连铸坯送往步进梁式加热炉内加热，为了确保最终冷轧带钢的表面质量应控制加热炉内的空燃比，使加热炉内的残氧量小于2％，板坯的抽钢温度为1215±15℃，总在炉时间为240～280分钟。(3)热轧工序，粗轧将200mm的板坯轧制到35～40mm的中间坯，再经7道次将带钢轧制到目标厚度，整个热轧轧制过程中全程不除鳞。轧后快速冷却、卷取温度为650～700℃，带钢卷取后空冷。(4)固溶处理、抛丸酸洗，固溶处理温度1060～1100℃，抛丸力度800-1500kg/min，酸洗温度45～55℃；以确保获得表面质量良好的白皮卷，为带钢冷轧做好准备。(5)冷轧和冷轧后的退火酸洗，根据成品厚度规格确定所需冷轧压下量，为了保证最终产品的表面光洁度，冷轧压下量大于50％。冷轧后退火酸洗，退火温度1080～1120℃，酸洗温度45～55℃。所述根据成品厚度规格确定所需冷轧压下量：例如成品厚度为1.0mm，调质冷轧的压下量为23％～25％，因此，本冷轧后的厚度应该为1.298～1.333mm之间，那么热轧工序的厚度只要是2.6mm以上即可满足要求，但由于热轧机能力限制，这么宽的带钢轧制不到2.6mm，可能极限只能轧制到3.0mm或者是3.2mm等，因此此时的压下量就要大于50％，具体的压下量数值由热轧可轧制的极限厚度以及成品厚度决定。(6)调质冷轧，调质冷轧压下率23％～25％，分3道次完成，为了保证最终产品的板型，每道次轧制中板型控制按微边浪控制，微边浪控制的目的是使应力向带钢边部集中，保证宽度中间部分的板型。(7)去应力退火，将整卷带钢放入罩式退火炉中，随炉升温至退火温度380～400℃，保温时间1～1.5小时。通过去应力退火可以将调质冷轧中边部集中的应力释放，改善板型。同时将纵横向的性能差异降至1％以下。所述传送带用硬态奥氏体不锈钢的制造方法，在步骤(1)中所述浇铸所需温度为：1475～1505℃。本发明还提供所述传送带用硬态奥氏体不锈钢或所述的制造方法制备的硬态奥氏体不锈钢在制造化工、压板、食品行业的传送带上的应用。本发明的有益效果：同与已公开的硬态不锈钢的生产技术相比，本发明具有下列优点：(1)通过添加少量的V以及化学成分的精细控制，控制了Nieq，减小了相同调质冷轧工艺后性能的波动范围。(2)通过添加少量的V，细化了退火后的奥氏体晶粒，减少了调质冷轧的总压下率，降低了单道次的冷轧压下率，为板型的改善提供了条件。(3)通过去应力退火，释放了带钢边部的应力，有利于板型的改善，减少了纵横 向的性能差异，使纵横向的性能差异降至1％以下。附图说明图1：现有技术中单道次压下量过大易产生浪型，有浪型的板型。图2：本发明所述制造方法的工艺流程图。具体实施方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。将经电炉和AOD炉按要求冶炼的钢水倒入烘烤好的钢包内，吊至精炼工位微调成分，确保各成分综合作用的Nieq在18.9～21之间，底吹氩软搅拌之后确保钢包温度到达浇铸所需温度时吊往连铸平台，浇铸成1500mm宽200mm厚的板坯。为保证连铸板坯的表面质量，尽量保证稳定的拉速，直至最后10分钟缓慢降低拉速。板坯的化学成分如表2所示。表2实施例板坯的化学成分制备出的板坯经热轧，轧制成冷轧所需的目标厚度，热轧工艺如表3所示。表3实施例的热轧工艺实施例抽钢温度在炉时间粗轧道次中间坯厚度卷取温度热轧目标厚度11225℃245min740mm680℃4mm21230℃240min740mm670℃3mm31205℃270min740mm650℃3mm41210℃275min735mm690℃4mm51225℃255min740mm700℃3mm61230℃240min735mm660℃3mm71215℃250min735mm675℃4mm81220℃260min735mm680℃4mm热轧带钢经退火酸洗，制备出白皮卷，为下工序的冷轧做准备。退火酸洗的工艺如表4所示。表4实施例的退火酸洗工艺实施例固溶温度抛丸力度酸洗温度11060℃800kg/min45℃21080℃900kg/min48℃31100℃1000kg/min50℃41070℃1100kg/min53℃51080℃1200kg/min52℃61090℃1235kg/min55℃71100℃1245kg/min50℃81090℃1500kg/min55℃白皮卷经冷轧，轧制到目标厚度后经退火酸洗工序，为调质冷轧作好准备。冷轧退 火的工艺分别如表5所示。表5实施例的冷轧退火工艺实施例冷轧压下量目标厚度退火温度酸洗温度150％2mm1100℃48℃260％1.8mm1080℃45℃370％2.1mm1100℃50℃455％2.2mm1100℃53℃565％1.95mm1080℃52℃675％2.25mm1100℃55℃780％3.2mm1120℃55℃865％2.6mm1110℃48℃冷轧退火完成后的带钢经调质冷轧和去应力退火，调质冷轧和去应力退火的工艺如表6所示，制备出HRC为35～42，屈服强度大于930MPa的传送带用硬态奥氏体不锈钢，制备出带钢的力学性能如表7所示。表6实施例的调制冷轧和去应力退火工艺实施例压下量目标厚度轧制道次去应力退火温度保温时间123％1.543380℃1.5h224％1.373400℃1h325％1.583390℃1.5h425％1.653380℃1.5h523％1.53400℃1h624％1.713390℃1.5h725％2.43380℃1.5h823％23380℃1.5h表7本发明实施例产品的性能以及与现有硬态钢301的性能对比当前第1页1 2 3