一种提升节镍奥氏体不锈钢抛光性能的方法及其产品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及奥氏体不锈钢制造工艺，尤其涉及一种提升节镍奥氏体不锈钢抛光性 能的方法及其产品。
【背景技术】
[0002] 奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。奥氏体铬镍不锈钢包括 18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高 Cr-Ni系列钢。
[0003] 由于Ni元素价格较高，为了降低成本，各厂家着力于含氮节镍奥氏体不锈钢的开 发，研究表明利用N和Mn元素取代Ni元素，同时控制或降低铁素体形成元素Cr的含量，可 以获得室温下的奥氏体组织，有效降低了昂贵的Ni元素含量。
[0004] 含氮节镍奥氏体不锈钢最常见的产品是200系，在中国，200系含氮节镍不锈钢的 开发和应用十分广泛。如中国发明专利CN1129259公开了一种能节镍铬的含氮奥氏体不 锈钢，其化学成分（Wt%)为：C〈0. 10 ;Si〈l. 0;Mn11 ~15 ;P〈0. 03 ;S〈0. 03;Cr10 ~15;Ni 3. 6~5;0〈N彡0. 10;其余为Fe;与现有18-8型奥氏体不锈钢（304)相比，可节镍一半，具 有价格低廉、性能稳定、生产工艺简便、易于加工成型、成品率高等优点。该发明专利的特点 是利用Mn、N取代部分Ni，Ni含量与304中的8%相比显著降低，为了保证室温奥氏体相，成 分中Cr含量也显著降低。
[0005] 中国发明专利CN200810201644公开了一种节镍奥氏体不锈钢，其化学成分重 量百分比组成为：〇.〇5%彡C彡 0? 15%、Si< 1.00%、9.00%<Mn< 10.00%、14.00% 彡Cr彡 16. 00%、0? 50% 彡Ni< 1. 00%、0? 15%<N彡 0? 25%、1. 50%<Cu彡 2. 00%、 10X10 4%彡B彡 30X10 4%、1X10 4%彡Ca彡 50X104%、P< 0? 030%、S< 0? 020%，余 量为Fe和不可避免杂质，在进一步降低贵重金属镍含量的前提下，通过B合金化处理提高 材料的热加工性能；通过Ca处理而提高钢液的纯净度。通过合理的合金体系设计和微合金 处理方法提高了不锈钢的成形性，避免成形过程中出现起皮、沙眼等缺陷并减轻了延迟破 裂现象。
[0006] 为提高钢液的纯净度，还可以采用Si-Ca改性技术方案，其利用Ca的脱氧性能高 于Al，Ca与0的结合能力更强，因此气化的Ca可与难容夹杂物A1203反应，使其变性形成 铝酸钙等物质，上浮，进而实现提高钢液的纯净度。但上述200系节镍不锈钢及相关发明对 A1含量及A1203类硬质夹杂物未加控制，在冶炼过程中，A1元素含量仅由原材料及脱氧还原 过程中A1的加入量决定，如果A1元素在钢液中含量过多，采用Si-Ca改性控制的过程中， 也会产生大量的Si、Al、Ca复合夹杂物，影响不锈钢的耐腐蚀性能，而较高的夹杂物尤其是 A1203类硬质夹杂物会导致大量抛光麻点的存在，难以满足高抛光要求，限制了节镍奥氏体 不锈钢在电梯、家电面板和制品等领域的使用。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的之一在于提供一种提升节镍奥氏体不锈钢抛光性能的方法。
[0008] 实现本发明目的一的技术方案是，一种提升节镍奥氏体不锈钢抛光性能的方法， 其包括冶炼和锻造工序，其中，冶炼工序中于浇铸前喂硅钙线，喂硅钙线前控制钢液中A1 的含量占喂硅钙线前钢液总量的重量百分比彡〇. 0040%，喂硅钙线时控制添加的Ca与钢液 中的A1的重量比为2. 00 :1彡Ca:Al彡3. 00 :1。
[0009] 进一步地，喂硅钙线后吹氩软搅拌15~20min，然后保持镇静时间彡lOmin。
[0010] 进一步地，其奥氏体稳定化温度Md3Q/5。满足-20°c<Md3Q/5Q< 20°C;从经验公式Md3。 /50=580-520C%-2Si%-16Mn%-16Cr%-23Ni%-300N%-26Cu%-10Mo% 可以看出，要降低Md3Q/5。比较 容易的做法是提高C、N、Mn、Cr、Ni等的含量，本发明中C、N含量已较高，再提高会引起C、N 化物的析出，形成第二项等，影响耐腐蚀性能；而Cr、Ni、Cu、Mo为贵金属合金，添加会导致 成本上升；故本发明从奥氏体稳定度出发，兼顾合金成本及耐腐蚀性能。
[0011] 本发明目的一的技术方案，在喂硅钙线前便控制了钢液中A1元素的含量以保证 改性后的复合夹杂数量可控，不会损害耐腐蚀性能；在此基础上喂硅钙线时控制添加的Ca 与A1的重量比为2:1~3:1。通常不锈钢中加钙合金化主要是提高钢液纯净度，降低钢种 氧含量和夹杂物含量，从而改善热加工性能，但发明人经大量实验发现在合理的Ca、A1重 量比区间内复合体系中产生的Ca、Si的氧化物或硫化物会将硬质的A1203包裹起来，在利 用钙提高钢液纯净度的基础上，进一步利用Ca对夹杂物进行改性，从而避免抛光麻点的出 现。成品中A1203硬质夹杂物被Ca/Si氧化物包覆，硬质细系夹杂物< 1.5级，显著提升了 成品的抛光性能。
[0012] 本发明的目的之二在于提供一种高抛光性奥氏体不锈钢，其由发明目的一所述提 升节镍奥氏体不锈钢抛光性能的方法制得，C0. 06~0. 10%，Si0. 50~0. 8%，Mn5. 5~ 6. 5%，Cr17. 0 ~18. 0%，Ni3. 0 ~4. 0%，N0? 13 ~0? 18%，Cu1. 20 ~1. 70%，S彡 0? 004%， Ca0? 0060 ~0? 0080%，AK0? 0040%，B0? 0015 ~0? 0050%，其余为Fe和不可避免杂质。
[0013] 进一步地，其化学成分中还含有V和Nb，其重量百分比分别为V彡0.1%、 Nb彡0. 1% ;适量添加V和Nb可以细化组织，提高钢液纯净度，提高热加工性能。
[0014] 进一步地，所述高抛光性奥氏体不锈钢成分配比还满足 1. 70彡Creq:Nieq彡1. 90，S铁素体相含量彡2. 0%，其中，Creq=%Cr+%Mo+l. 5%Si、 Nieq=%Ni+20%N+ 30%C+0. 33%Cu+0.l%Mn。铁素体相软、奥氏体相硬，抛光性能各异，Ni、N、 C、Mn、Cu等是奥氏体形成元素，Cr、Mo、Si等是铁素体形成元素，必须保证足够的奥氏体形 成元素，以确保材料在室温下具有奥氏体组织，降低铁素体相含量至< 2. 0%，可以避免铁素 体相含量过多影响抛光性能。
[0015] 发明目的二实现的高抛光性奥氏体不锈钢，不但兼具高成形、优良耐蚀性和低成 本的优点，同时具有优良的抛光性能，每平方米内抛光麻点可由80个左右降低至30个左 右，满足高抛光领域的需求。可大量应用于厨卫、制品等领域，取代含镍量高达8%以上的 304奥氏体不锈钢。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例1中改性后硬质的A1203夹杂物外层被Ca的氧化物包覆的形 貌，其中所述A1203夹杂物位于图片中心球状阴影处，A1 203夹杂物外周均为Ca的氧化物。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步描述。
[0018] 实施例1: 一种提升节镍奥氏体不锈钢抛光性能的方法，其包括冶炼和锻造工序。
[0019] 本发明实施例以电炉-A0D-LF冶炼的生产流程