本发明涉及不锈钢技术领域，尤其涉及一种高拉伸的不锈钢及其制备方法。
背景技术：
钢铁材料具有资源丰富、生产规模大、易于加工、性能多样可靠、价格低廉、使用方便和便于回收等特点，是工业生产和人民生活中广泛使用的材料。按照用途分，钢铁可以分为结构钢、工具钢、特殊钢和专业用钢；特殊钢指具有特殊性能的钢，如不锈钢、耐热钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等。
不锈钢具有良好的耐腐蚀、耐高温及耐火性，拥有天然的银亮光泽，因此在日常生活中得到了广泛的使用。与铝制品、铁制品相比，不锈钢制品的使用寿命更长、性质稳定、也更健康。保温杯在日常生活中很常见，是利用不锈钢加上真空层做成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。
保温杯用不锈钢，一般为304不锈钢，但304不锈钢拉硬化指数大，变形抗力在拉深时较大，因此会产生更多的热量，拉深时不仅有起皱的可能，甚至会出现不同程度的开裂，导致冲压成型成功率一般在75％左右。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种高拉伸的不锈钢及其制备方法，该不锈钢具有较高的延展性，避免了开裂起皱的问题。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种高拉伸的不锈钢，包括以下重量百分比的成分：cr18～20％、ni8～10％、cu0.3～1.0％、ag0.8～1.0％、v0.9～1.3％、au0.01～0.1％，余量为fe和不可避免的杂质。
优选的，所述杂质中，c≤0.08％，mn≤2.0％，p≤0.045％，s≤0.03％，si≤1.0％，其余杂质≤1.4％。
优选的，所述高拉伸的不锈钢包括以下重量百分比的成分：cr19～20％、ni9～10％、cu0.5～1.0％、ag0.9～1.0％、v1.2～1.3％、au0.05～0.1％，余量为fe和不可避免的杂质。
相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的高拉伸的不锈钢的制备方法，包括以下步骤：步骤a)将铜和铁加入至坩埚中，在1540～1550℃熔炼均匀，再加入cr、ni、v、ag和au，再次熔炼均匀后注入模具中冷却，形成不锈钢铸体；步骤b)将所述不锈钢铸体在1000℃～1030℃进行热轧开坯，热轧开坯变形量为45％～50％，然后依次在850℃和750℃轧制，去应力退火，得到不锈钢板；步骤c)将所述不锈钢板酸洗，然后进行冷轧，冷轧分为初轧、中轧、精轧；步骤d)将步骤c处理后的不锈钢板退火，保护气氛为氮气，得到高拉伸的不锈钢。
优选的，所述cr、ni、v分别以铬铁、镍铁、钒铁的方式加入。
优选的，在850℃轧制的变形量为70％。
优选的，在750℃轧制的变形量为50％。
优选的，步骤b中，去应力退火的温度为500℃，去应力退火的时间为30min。
优选的，步骤c中，初轧压下率为5～10％，中轧压下率为50～60％，精轧压下率为10～15％。
优选的，步骤d中，退火温度为1100～1120℃。
本发明提供一种高拉伸的不锈钢及其制备方法，包括以下重量百分比的成分：cr18～20％、ni8～10％、cu0.3～1.0％、ag0.8～1.0％、v0.9～1.3％、au0.01～0.1％，余量为fe和不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明加入的铜，在高温时可以和铁形成固溶体，增加不锈钢的防锈性能，由于cu的延展性比较好，增加铜可以提高不锈钢的拉伸性能；第二，本发明不锈钢的成分中加入的v、au，可以改善不锈钢的延展性；添加ag起抗菌作用。实验结果表明，本发明制备的不锈钢的延伸率为58～65％，屈服强度为240～285mpa，由此可见，本发明制备的不锈钢力学性能得到了提升，特别是延伸率的提高，可以防止不锈钢拉深时开裂，增加冲压成型成功率。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明提供了一种高拉伸的不锈钢，包括以下重量百分比的成分：cr18～20％、ni8～10％、cu0.3～1.0％、ag0.8～1.0％、v0.9～1.3％、au0.01～0.1％，余量为fe和不可避免的杂质。
作为优选方案，所述杂质中，c≤0.08％，mn≤2.0％，p≤0.045％，s≤0.03％，si≤1.0％，其余杂质≤1.4％。优选的，高拉伸的不锈钢包括以下重量百分比的成分：cr19～20％、ni9～10％、cu0.5～1.0％、ag0.9～1.0％、v1.2～1.3％、au0.05～0.1％，余量为fe和不可避免的杂质。
相应的，本发明还提供一种高拉伸的不锈钢的制备方法，包括以下步骤：步骤a)将铜和铁加入至坩埚中，在1540～1550℃熔炼均匀，再加入cr、ni、v、ag和au，再次熔炼均匀后注入模具中冷却，形成不锈钢铸体；步骤b)将所述不锈钢铸体在1000℃～1030℃进行热轧开坯，热轧开坯变形量为45％～50％，然后依次在850℃和750℃轧制，去应力退火，得到不锈钢板；步骤c)将所述不锈钢板酸洗，然后进行冷轧，冷轧分为初轧、中轧、精轧；步骤d)将步骤c处理后的不锈钢板退火，保护气氛为氮气，得到高拉伸的不锈钢。
作为优选方案，所述cr、ni、v分别优选以铬铁、镍铁、钒铁的方式加入。所述镍铁的成分应符合ys/t634-2007《羟基镍铁粉》中fnt-b1的规定；所述铬铁的成分应符合gb/t5683-2008《铬铁》中fecr65c0.03、fecr55c0.03、fecr65c0.06或fecr55c0.06。本发明采用的原料均符合食品级标准，只含有fe、cr以及微量的c。
由于fe和cu的原子体积相同，在高温时，1000℃～1350℃时又都是面心立方结构，两者的金属原子可以发生部分互换，形成固溶体；本发明加入的铜，在高温时可以和铁形成固溶体，cu在fe中的固溶度约8％左右，在fe中加入适量的cu，可以增加不锈钢的防锈性能，由于cu的延展性比较好，增加铜可以提高不锈钢的拉伸性能。另一方面，本发明不锈钢的成分中加入的v、au，可以改善不锈钢的延展性；添加ag，起抗菌作用。
作为优选方案，在850℃轧制的变形量优选为70％；在750℃轧制的变形量优选为50％。步骤b中，去应力退火的温度为500℃，去应力退火的时间优选为30min。步骤c中，初轧压下率优选为5～10％，中轧压下率优选为50～60％，精轧压下率优选为10～15％。步骤d中，退火温度优选为1100～1120℃。
一般的304不锈钢材料，经轧制以后，延伸率在45％左右，屈服强度在205mpa左右，本发明制备的不锈钢材料，其延伸率为58～65％，屈服强度为240～285mpa，由此可见，力学性能得到了提升，特别是延伸率的提高，可以防止不锈钢拉深时开裂，增加冲压成型成功率。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例采用的原料均为市购。
实施例1
本发明公开了一种防开裂高拉伸的不锈钢，其成分为表1所示，余量为fe及不可避免的杂质；其制备步骤如下：
1)熔炼中间体：称取铜和30％的铁，加入到坩埚中在1540～1550℃熔炼均匀，再加入cr、ni、v、ag、au，再次熔炼均匀后；把不锈钢熔液注入模具中冷却，形成不锈钢铸体；其中cr、ni、v分别以fecr65c0.03、fnt-b1、fev80-a的方式加入；
2)开坯：将不锈钢铸体，在1000℃～1030℃进行热轧开坯，热轧开坯变形量为45％～50％，然后分别在850℃和750℃轧制，轧制变形量分别为70％和50％，所得不锈钢板在500℃去应力退火30min；
3)冷轧：先对不锈钢板进行酸洗，然后进行轧制，冷轧分为初轧、中轧、精轧；初轧压下率为5～10％、中轧压下率为50～60％、精轧压下率为10～15％；
4)后处理：将冷轧后的不锈钢放入退火炉中进行退火，退火温度为1100～1120℃，保护气氛为氮气，退火后对不锈钢进行平整和精整。
实施例2
本发明公开了一种防开裂高拉伸的不锈钢，其成分为表1中的实施例2，与实施例1不同的是cr以fecr55c0.03的方式加入。
实施例3
本发明公开了一种防开裂高拉伸的不锈钢，其成分为表1中的实施例3，与实施例1不同的是cr以fecr65c0.06的方式加入。
实施例4
本发明公开了一种防开裂高拉伸的不锈钢，其成分为表1中的实施例4，与实施例1不同的是cr以fecr55c0.06的方式加入。
对比例1
本发明公开了一种不锈钢，其成分为表1中的对比例1，与实施例4不同的是cr、ni以cr、ni单质金属的方式加入。
对比例2～6
其成分对应于表1中的对比例2～6，其余与实施例4相同。
表1本发明实施例和对比例采用的原料
对本发明实施例1～4制备的不锈钢材料，进行杂质检测，其符合：c≤0.08％、mn≤2.0％、p≤0.045％、s≤0.03％、si≤1.0％、其余杂质≤1.4％。然后对其进行性能检测，其中冲压成型成功率为不锈钢拉深时，不锈钢制品不开裂、不起皱的成功率，测试采用u型试样，由于一般保温杯的直径为60～100mm，因此测试选用，外径为80mm，高度为20mm，底部过渡圆角为r5，试验个数为1000个，不锈钢厚度为0.4mm，进行试验后计算冲压成型成功率。由于经常与人手接触，手上时常粘有汗渍等，因此还对耐蚀性进行测试，耐蚀性采用对比测试，即把试样置于ph为5的弱酸溶液中，直至观察到有锈迹为止，记录时间，并观察有无其它现场发生，在对比例3和4中，观察到有铜绿产生。对比例和实施例的性能见表2。
表2本发明实施例和对比例制备的不锈钢材料的性能参数
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。