本发明属于不锈钢材料
技术领域：
，具体涉及一种水龙头专用不锈钢材料的加工工艺。
背景技术：
水龙头不仅在日常生活中被广泛使用，其他领域如实验室、工厂工艺等领域也在普遍使用水龙头，并且随着经济的发展，日常生活中使用的水龙头也越来越要求价廉、质优、美观，因此水龙头制作工艺方面也在不断地使用新材料及新工艺技术。目前所使用的水龙头一般用黄铜、不锈钢等材料制作，其中黄铜具有容易拉伸、容易用常用工艺制作等特点而被大量用在水龙头制作工艺上，因纯铜较软且为了降低成本，用黄铜制作水龙头时在黄铜中加入锌元素和少量的铅以及其他元素。然而因为铅有毒，长期饮用这种水龙头流出来的水会影响身体健康、智力低下，铜材料也容易氧化褪色影响其外观，长期使用水龙头内部会产生铜绿，导热快导致安全性较差，且在表面电镀生产过程中对水质环境的污染非常严重。为了克服这些问题，逐渐把不锈钢用在水龙头的制作工艺上，使用不锈钢制作水龙头经久耐用、稳定性强、不含铅、外观美观，目前，不锈钢水龙头由于具有优越耐磨性和强韧性，良好的可加工性，外观精美性及无毒无害性，而在市面上倍受推广。不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。然而，大多数不锈钢水龙头在耐蚀性上存在问题，例如因孔蚀和生锈等腐蚀而产生的表面特性的劣化等问题。授权公告号为cn103540864b的专利公告了一种耐腐蚀不锈钢咖啡壶材料及其制备方法，耐腐蚀不锈钢咖啡壶材料由以下质量百分比的化学成分组成：c0.03~0.06%，cr16~20%，si0.8~1.2%，mn0.6~1%，ni2~3%，b0.0001~0.002%，v0.4~0.6%，mo3~4.5%，w0.25~0.35%，n0.18~0.22%，s≤0.004%，p≤0.014%，ag0.25~0.35%，cu2.5~3.5%，ce0.001~0.012%，la0.03~0.08%，其余为fe和不可避免的杂质元素。本发明的耐腐蚀不锈钢咖啡壶材料具有较强的机械加工性能、耐腐蚀性和抗菌性。但是所述不锈钢材料的耐腐蚀能力较弱，不锈钢的使用范围受到限制。技术实现要素：本发明提供了一种水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，解决上述
背景技术：
中的不足，本发明制备出的不锈钢材料组织致密，表面光洁，耐腐蚀性能好、机械性能优，易于加工。为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：一种水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，包括如下步骤：（1）将钢坯原料加入至电炉中进行冶炼，制得粗炼钢水；（2）将步骤（1）所得的粗炼钢水置于氩氧精炼炉精炼，先进行氧化期冶炼，后进行还原期冶炼，还原后加入造渣材料进行造渣，并加入微调成分对目标成分进行微调后出钢；（3）将步骤（2）精炼的钢水进行浇筑，快速冷却，制得钢坯；（4）将步骤（3）所得的钢坯进行第一退火处理，所述第一次退火处理的过程如下：先置于900～1000℃的退火炉中退火处理6～10小时，然后以10～15℃/min的升温速度升温至1200～1350℃，退火处理20～30小时，再以5～10℃/min的降温速度降温至1100～1150℃，退火处理10～15小时，最后以3～6℃/min的降温速度降温至700～800℃，退火处理6～8小时；（5）将第一次退火处理后的钢坯先进行热处理，然后采用离心复合高速钢轧辊，对钢坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；（6）将热轧后的不锈钢进行第一次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（7）将步骤（6）酸洗后的不锈钢进行冷轧，所述冷轧是采用单机架二十辊可逆式冷轧机组进行7～9道次的轧制，得到冷轧后的不锈钢；（8）将步骤（7）所得的产物进行第二次退火处理，所述第二次退火处理的过程如下：先置于500～600℃的退火炉中退火处理2～3小时，然后以20～30℃/min的升温速度升温至800～900℃退火处理1～2小时，再以10～20℃/min的升温速度升温至1050～1100℃，退火处理20～40分钟，然后以10～20℃/min的降温速度降温至600～700℃，退火处理3～6小时，最后以30～40℃/min的降温速度降温至300～500℃，自然冷却；（9）将步骤（8）第二次退火处理后的产品进行电解、第二次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（10）将步骤（9）所得的不锈钢表面进行进行抛光并去除毛边、毛刺，即得所述水龙头专用不锈钢材料。优选的，所述步骤（1）中钢坯原料中各组分的质量百分比含量是：c0.03～0.05，cr18～20，al0.1～0.3，mo0.2～0.4，cu1～2，ag0.02～0.03，ni1～3，mn0.6～0.9，余量为fe及不可以避免的杂质。优选的，所述步骤（1）中钢坯原料中各组分的质量百分比含量是：c0.04，cr19，al0.2，mo0.3，cu1.8，ag0.04，ni2.6，mn0.7，余量为fe及不可以避免的杂质。优选的，所述步骤（2）中造渣材料为石灰和萤石。优选的，所述步骤（3）中快速冷却的方式为液氮快速冷却。优选的，所述步骤（4）中第一次退火处理的过程如下：先置于980℃的退火炉中退火处理7小时，然后以13℃/min的升温速度升温至1270℃，退火处理25小时，再以8℃/min的降温速度降温至1130℃，退火处理12小时，最后以4℃/min的降温速度降温至750℃，退火处理7小时。优选的，所述步骤（5）中热处理过程如下：先以10℃/min的升温速度升温至500～600℃，保温处理2～4小时，再以20℃/min的升温速度升温至800～900℃，保温处理3～5小时，然后以5℃/min的升温速度升温至1000～1030℃，保温处理30～50分钟。优选的，所述步骤（6）第一次酸洗的酸溶液为hno3和hf的混合溶液，酸洗的温度为40～50℃。优选的，所述步骤（8）中第二次退火处理是在真空环境中进行的，所述第二次退火处理的过程如下：先置于550℃的退火炉中退火处理2.5小时，然后以25℃/min的升温速度升温至850℃退火处理1.5小时，再以15℃/min的升温速度升温至1080℃，退火处理30分钟，然后以15℃/min的降温速度降温至650℃，退火处理4小时，最后以35℃/min的降温速度降温至400℃，自然冷却。优选的，所述步骤（9）电解的过程如下：将不锈钢的前端与尾端焊接ni钢循环料，然后置于中性盐溶液中进行电解，所述电解液的温度为70～80℃，然后进行第二次酸洗，所述第二酸洗的酸溶液为hno3溶液，然后切掉不锈钢前端与尾端焊接的ni钢循环料。本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：本发明制备出的不锈钢材料组织致密，表面光洁，耐腐蚀性能好、机械性能优，稳定性好，易于加工，具体如下：（1）本发明所述水龙头专用不锈钢材料的加工工艺通过对不锈钢材料进行两次退火及热处理工艺，并对退火和热处理工艺进行优化，既能够使钢材中的碳化物固溶，又能够使钢材再结晶，并能够调整钢的晶粒度，实现不锈钢板的软化，优化其机械性能；（2）本发明所述水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，通过两次酸洗的过程达到了减薄不锈钢表面酸洗钝化层，在较少的酸洗介质种类及低酸浓度状态下有效的清除在退火过程中产生的氧化皮，提高不锈钢表面光泽度，从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1本实施例涉及一种水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，包括如下步骤：（1）将钢坯原料加入至电炉中进行冶炼，制得粗炼钢水；（2）将步骤（1）所得的粗炼钢水置于氩氧精炼炉精炼，先进行氧化期冶炼，后进行还原期冶炼，还原后加入造渣材料进行造渣，并加入微调成分对目标成分进行微调后出钢；（3）将步骤（2）精炼的钢水进行浇筑，快速冷却，制得钢坯；（4）将步骤（3）所得的钢坯进行第一退火处理，所述第一次退火处理的过程如下：先置于900℃的退火炉中退火处理6小时，然后以10℃/min的升温速度升温至1200℃，退火处理20小时，再以5℃/min的降温速度降温至1100℃，退火处理10小时，最后以3℃/min的降温速度降温至700℃，退火处理6小时；（5）将第一次退火处理后的钢坯先进行热处理，然后采用离心复合高速钢轧辊，对钢坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；（6）将热轧后的不锈钢进行第一次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（7）将步骤（6）酸洗后的不锈钢进行冷轧，所述冷轧是采用单机架二十辊可逆式冷轧机组进行7道次的轧制，得到冷轧后的不锈钢；（8）将步骤（7）所得的产物进行第二次退火处理，所述第二次退火处理的过程如下：先置于500℃的退火炉中退火处理2小时，然后以20℃/min的升温速度升温至800℃退火处理1小时，再以10℃/min的升温速度升温至1050℃，退火处理20分钟，然后以10℃/min的降温速度降温至600℃，退火处理3小时，最后以30℃/min的降温速度降温至300℃，自然冷却；（9）将步骤（8）第二次退火处理后的产品进行电解、第二次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（10）将步骤（9）所得的不锈钢表面进行进行抛光并去除毛边、毛刺，即得所述水龙头专用不锈钢材料。其中，所述步骤（1）中钢坯原料中各组分的质量百分比含量是：c0.03，cr18，al0.1，mo0.2，cu1，ag0.02，ni1，mn0.6，余量为fe及不可以避免的杂质。其中，所述步骤（2）中造渣材料为石灰和萤石。其中，所述步骤（3）中快速冷却的方式为液氮快速冷却。其中，所述步骤（5）中热处理过程如下：先以10℃/min的升温速度升温至500℃，保温处理2小时，再以20℃/min的升温速度升温至800℃，保温处理3小时，然后以5℃/min的升温速度升温至1000℃，保温处理30分钟。其中，所述步骤（6）第一次酸洗的酸溶液为hno3和hf的混合溶液，酸洗的温度为40℃。其中，所述步骤（9）电解的过程如下：将不锈钢的前端与尾端焊接ni钢循环料，然后置于中性盐溶液中进行电解，所述电解液的温度为70℃，然后进行第二次酸洗，所述第二酸洗的酸溶液为hno3溶液，然后切掉不锈钢前端与尾端焊接的ni钢循环料。实施例2本实施例涉及一种水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，包括如下步骤：（1）将钢坯原料加入至电炉中进行冶炼，制得粗炼钢水；（2）将步骤（1）所得的粗炼钢水置于氩氧精炼炉精炼，先进行氧化期冶炼，后进行还原期冶炼，还原后加入造渣材料进行造渣，并加入微调成分对目标成分进行微调后出钢；（3）将步骤（2）精炼的钢水进行浇筑，快速冷却，制得钢坯；（4）将步骤（3）所得的钢坯进行第一退火处理，所述第一次退火处理的过程如下：先置于1000℃的退火炉中退火处理10小时，然后以15℃/min的升温速度升温至1350℃，退火处理30小时，再以10℃/min的降温速度降温至1150℃，退火处理15小时，最后以6℃/min的降温速度降温至800℃，退火处理8小时；（5）将第一次退火处理后的钢坯先进行热处理，然后采用离心复合高速钢轧辊，对钢坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；（6）将热轧后的不锈钢进行第一次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（7）将步骤（6）酸洗后的不锈钢进行冷轧，所述冷轧是采用单机架二十辊可逆式冷轧机组进行9道次的轧制，得到冷轧后的不锈钢；（8）将步骤（7）所得的产物进行第二次退火处理，所述第二次退火处理的过程如下：先置于600℃的退火炉中退火处理3小时，然后以30℃/min的升温速度升温至900℃退火处理2小时，再以20℃/min的升温速度升温至1100℃，退火处理40分钟，然后以20℃/min的降温速度降温至700℃，退火处理6小时，最后以40℃/min的降温速度降温至500℃，自然冷却；（9）将步骤（8）第二次退火处理后的产品进行电解、第二次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（10）将步骤（9）所得的不锈钢表面进行进行抛光并去除毛边、毛刺，即得所述水龙头专用不锈钢材料。其中，所述步骤（1）中钢坯原料中各组分的质量百分比含量是：c0.05，cr20，al0.3，mo0.4，cu2，ag0.03，ni3，mn0.9，余量为fe及不可以避免的杂质。其中，所述步骤（2）中造渣材料为石灰和萤石。其中，所述步骤（3）中快速冷却的方式为液氮快速冷却。其中，所述步骤（5）中热处理过程如下：先以10℃/min的升温速度升温至600℃，保温处理4小时，再以20℃/min的升温速度升温至900℃，保温处理5小时，然后以5℃/min的升温速度升温至1030℃，保温处理50分钟。其中，所述步骤（6）第一次酸洗的酸溶液为hno3和hf的混合溶液，酸洗的温度为50℃。其中，所述步骤（9）电解的过程如下：将不锈钢的前端与尾端焊接ni钢循环料，然后置于中性盐溶液中进行电解，所述电解液的温度为80℃，然后进行第二次酸洗，所述第二酸洗的酸溶液为hno3溶液，然后切掉不锈钢前端与尾端焊接的ni钢循环料。实施例3本实施例涉及一种水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，包括如下步骤：（1）将钢坯原料加入至电炉中进行冶炼，制得粗炼钢水；（2）将步骤（1）所得的粗炼钢水置于氩氧精炼炉精炼，先进行氧化期冶炼，后进行还原期冶炼，还原后加入造渣材料进行造渣，并加入微调成分对目标成分进行微调后出钢；（3）将步骤（2）精炼的钢水进行浇筑，快速冷却，制得钢坯；（4）将步骤（3）所得的钢坯进行第一退火处理，所述第一次退火处理的过程如下：先置于980℃的退火炉中退火处理7小时，然后以13℃/min的升温速度升温至1270℃，退火处理25小时，再以8℃/min的降温速度降温至1130℃，退火处理12小时，最后以4℃/min的降温速度降温至750℃，退火处理7小时；（5）将第一次退火处理后的钢坯先进行热处理，然后采用离心复合高速钢轧辊，对钢坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；（6）将热轧后的不锈钢进行第一次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（7）将步骤（6）酸洗后的不锈钢进行冷轧，所述冷轧是采用单机架二十辊可逆式冷轧机组进行8道次的轧制，得到冷轧后的不锈钢；（8）将步骤（7）所得的产物进行第二次退火处理，所述第二次退火处理是在真空环境中进行的，第二次退火处理的过程如下：先置于550℃的退火炉中退火处理2.5小时，然后以25℃/min的升温速度升温至850℃退火处理1.5小时，再以15℃/min的升温速度升温至1080℃，退火处理30分钟，然后以15℃/min的降温速度降温至650℃，退火处理4小时，最后以35℃/min的降温速度降温至400℃，自然冷却；（9）将步骤（8）第二次退火处理后的产品进行电解、第二次酸洗，然后去离子水冲洗至中性，热风吹干，至不锈钢表面干燥；（10）将步骤（9）所得的不锈钢表面进行进行抛光并去除毛边、毛刺，即得所述水龙头专用不锈钢材料。其中，所述步骤（1）中钢坯原料中各组分的质量百分比含量是：c0.04，cr19，al0.2，mo0.3，cu1.8，ag0.04，ni2.6，mn0.7，余量为fe及不可以避免的杂质。其中，所述步骤（2）中造渣材料为石灰和萤石。其中，所述步骤（3）中快速冷却的方式为液氮快速冷却。其中，所述步骤（5）中热处理过程如下：先以10℃/min的升温速度升温至50℃，保温处理3小时，再以20℃/min的升温速度升温至850℃，保温处理4小时，然后以5℃/min的升温速度升温至1015℃，保温处理40分钟。其中，所述步骤（6）第一次酸洗的酸溶液为hno3和hf的混合溶液，酸洗的温度为45℃。其中，所述步骤（9）电解的过程如下：将不锈钢的前端与尾端焊接ni钢循环料，然后置于中性盐溶液中进行电解，所述电解液的温度为75℃，然后进行第二次酸洗，所述第二酸洗的酸溶液为hno3溶液，然后切掉不锈钢前端与尾端焊接的ni钢循环料。对比例1授权公告号为cn103540864b的专利公告了一种耐腐蚀不锈钢咖啡壶材料。分别对实施例1、实施例2、实施例3、对比例1所述的不锈钢材料的性能进行测试，测试结果记录如下表1、表2：表1机械性能测试结果屈服强度（mpa）抗拉强度（mpa）实施例1300630实施例2310650实施例3315670对比例1250575从上表可以看出，实施例1、实施例2、实施例3和对比例相比，其屈服强度和抗拉伸强度均有所提高。和对比例1相比，实施例1的屈服强度提高了20%，拉伸强度提高了9.57%；和对比例1相比，实施例2的屈服强度提高了24%，拉伸强度提高了13.04%；和对比例1相比，实施例3的屈服强度提高了26%，拉伸强度提高了16.5%。表2耐腐蚀性测试结果10%nacl溶液（mm/a）10%h2so4溶液（mm/a）10%naoh溶液（mm/a）实施例10.00350.00520.0020实施例20.00400.00450.0023实施例30.00380.00480.0028对比例10.00650.00850.0035从上表可以看出，实施例1、实施例2、实施例3的耐腐蚀性高于对比例1。综上所述，本发明制备出的不锈钢材料组织致密，表面光洁，耐腐蚀性能好、机械性能优，稳定性好，易于加工，具体如下：（1）本发明所述水龙头专用不锈钢材料的加工工艺通过对不锈钢材料进行两次退火及热处理工艺，并对退火和热处理工艺进行优化，既能够使钢材中的碳化物固溶，又能够使钢材再结晶，并能够调整钢的晶粒度，实现不锈钢板的软化，优化其机械性能；（2）本发明所述水龙头专用不锈钢材料的加工工艺，通过两次酸洗的过程达到了减薄不锈钢表面酸洗钝化层，在较少的酸洗介质种类及低酸浓度状态下有效的清除在退火过程中产生的氧化皮，提高不锈钢表面光泽度，从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。当前第1页12