一种低强度1Cr17Ni2不锈钢及其制造方法与流程

本发明属于金属材料制造，具体涉及一种低强度1cr17ni2不锈钢及其制造方法。

背景技术：

1、1cr17ni2是马氏体不锈钢中强度与韧性搭配较好的钢种。1cr17ni2钢的化学成分(％wt)：c0.11～0.17，si≤0.80，mn≤0.80，cr16.00～18.00，ni1.50～2.50，s≤0.030，p≤0.040。它对氧化性酸、大部分有机酸以及有机盐类的水溶液有良好的耐蚀性。一般用于硝酸、醋酸生产和轻工、纺织、铁路、航空等工业中既要求强韧性又耐腐蚀的轴、活塞杆、泵等零件。

2、随着新领域的需求，用户在原有技术指标上增加了强度的新要求。原技术指标：淬火950～1050℃，回火275～350℃，要求抗拉强度≥1080mpa，伸长率≥10％，u口冲击≥39j。新的领域要求在成分和热处理范围不变的情况下，抗拉强度为1075～1275mpa。而该材料正常冶炼和成型强度范围为1300～1400mpa，不符合用户的使用要求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供了一种低强度1cr17ni2不锈钢及其制造方法，本发明通过控制1cr17ni2不锈钢中n、c、cr、ni的化学成分，在原热处理范围不变的情况下，使得得到的1cr17ni2不锈钢的抗拉强度为1075～1275mpa，满足用户的使用要求。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种低强度1cr17ni2不锈钢，所述1cr17ni2不锈钢的化学成分包括：n≤0.015wt％，c：0.11～0.14wt％，si≤0.80wt％，mn≤0.80wt％，cr：16.00～16.60wt％，ni：2.00～2.30wt％，p≤0.018wt％，s≤0.005wt％，其余为fe和不可避免的杂质。

4、本发明通过控制1cr17ni2不锈钢中n、c、cr、ni的化学成分，在原热处理范围不变的情况下，使得得到的1cr17ni2不锈钢的抗拉强度为1075～1275mpa，满足用户的使用要求。

5、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法，所述制造方法依次包括如下工序：配料工序、熔炼工序、电渣重熔工序和锻造工序；其中，所述熔炼工序依次包括熔化处理工序、精炼处理工序、真空脱气处理工序、出钢工序和浇注成型工序，在所述真空脱气处理工序中，真空脱气时间≥30分钟，在小于或等于0.5乇的真空度下至少脱气15分钟，以控制n≤0.015wt％。

6、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述配料工序中，根据所述1cr17ni2不锈钢的成分进行配料，所述1cr17ni2不锈钢的原料包括高炉铁水和合金原料，所述合金原料包括铬铁、镍板、锰铁、硅铁、氮化锰、氮化铬中的至少一种，所述铬铁为低碳铬铁或者微碳铬铁。

7、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述配料工序中，所述合金原料还包括1cr17ni2返回料、13cr返回料、304返回料中的至少一种。

8、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述配料工序中，当使用aod或者vod时，所述铬铁为高碳铬铁。

9、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述熔炼工序中，使用氩气保护。

10、熔炼工序(炼钢过程)中的氮含量主要有两种方式进入钢中：1、炼钢原料和精炼辅料带入的氮，可对原材料进行优选，选择低氮的原材料批号进行冶炼；2、炼钢过程中钢液与空气接触吸入的氮，应该避免钢液裸露并使用氩气保护冶炼和浇铸。

11、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述熔化处理工序中，将电炉钢水和感应炉钢水进行混冲处理，得到混冲钢水，其中，所述电炉钢水的制备方法包括：将电炉冶炼原料在电炉中进行冶炼处理，并在冶炼过程中进行脱p处理和脱c处理，得到电炉钢水，电炉出钢温度≥1600℃；所述感应炉钢水的制备方法包括：将感应炉冶炼原料在感应炉中进行冶炼处理，得到感应炉钢水，感应炉出钢温度为1550-1650℃(例如可以为1550℃、1570℃、1590℃、1610℃或1650℃)。

12、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述精炼处理工序中，将所述混冲钢水在lf炉中进行精炼处理，并在所述精炼过程中进行脱o处理、脱s处理、微调处理，得到精炼钢水，在所述精炼处理工序中控制c、cr、ni元素含量达到到目标值，后续工序中不再加cr。

13、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述真空脱气处理工序中，将所述精炼钢水进行真空脱气处理，得到脱气钢水。

14、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述出钢工序中，对所述脱气钢水进行氩气软吹处理，达到出钢温度后出钢，得到1cr17ni2不锈钢的钢水，其中，软吹时间≥10分钟，所述出钢温度高于所述脱气钢水液相线(例如液相线温度为1483℃)50-60℃(例如可以为50℃、55℃或60℃等)。

15、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述浇注成型工序中，将所述1cr17ni2不锈钢的钢水浇注成1cr17ni2铸锭，全程使用氩气保护浇注。

16、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述电渣重熔工序中，在氩气保护下，将所述1cr17ni2铸锭作为电渣炉的电极棒，进行重熔并结晶，之后红送锻造工序。

17、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述电渣重熔工序中，禁止使用氮气保护。

18、上述低强度1cr17ni2不锈钢的制造方法中，作为一种可选实施方式，在所述锻造工序中，将结晶后的钢锭进行锻造成材，其中，加热温度为1150～1200℃(例如可以为1150℃、1170℃或1200℃)，开锻温度≥1000℃，终锻温度≥800℃。

19、上述1cr17ni2不锈钢的制造方法中，在所述锻造工序后，所述制造方法还包括退火工序，在所述退火工序中，对锻造后的钢材，进行空冷至400℃-550℃(例如可以为400℃、450℃、500℃、550℃，如果温度过高会有碳化物析出，如果温度过低会开裂)，且放置时间≤48小时进炉退火，所述退火工序依次包括加热、保温、冷却，所述加热是以≤100℃/h(例如可以为80～100℃/h)的速度将钢材加热至保温的温度；所述保温的温度为660-700℃，所述保温的时间为5-10h(例如可以为5h、7h或10h)；所述冷却是以≤100℃/h(例如可以为80～100℃/h)的速度将钢材冷却至500℃以下(例如为200～500℃，可以为200℃、300℃、400℃、或500℃)，随后出炉空冷至室温。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括以下一项：

21、本发明通过控制1cr17ni2不锈钢中n、c、cr、ni的化学成分，在原热处理范围不变的情况下，使得得到的1cr17ni2不锈钢的抗拉强度为1075～1275mpa，满足用户的使用要求。