专利名称：一种制作筛网用的奥氏体不锈钢的制作方法
技术领域：
本发明属于奥氏体不锈钢领域，主要适用于制作耐磨耐腐蚀性强的筛网。
目前，国内外在物料筛分行业上所用的筛网主要是采用钢材或铜合金制作。对于硬性、中硬和具有一定腐蚀性的物料筛分，则多采用镍铬奥氏体不锈钢(见N.L.Weiss编著《SMEMineralProcessingHandbook》Vol.1，1985，P3E-31)。例如国内使用的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和国外普遍使用的18-8型镍铬奥氏体不锈钢。这类不锈钢筛网虽耐腐蚀性好，但强度和硬度不高，耐磨性差。国内也有用尼龙筛篦的，但不能保证其筛分粒度。
本发明的目的在于，提供一种高强度、耐磨、耐腐蚀的无磁奥氏体不锈钢材料制作筛网，以便提高筛网的抗磨和抗腐蚀性，达到延长其使用寿命和延长筛网的更换周期以及降低生产成本的目的。
本发明的无磁奥氏体不锈钢虽在国外有过类似的报道，但主要用于油井钻探工业，而且其化学组成也有差别(见US4502886)。
本发明的制作筛网用的奥氏体不锈钢的具体化学成分(重量%)如下碳0.1-0.20;铬15.5-17.5;锰11.0-13.0;镍1.0-2.8;氮0.20-0.30;铜0-1.3;余量为铁和不可避免的杂质。定名为CN-1型钢。
本发明的CN-1型钢的制造工艺比较简单，简述如下首先采用电炉将原材料(低碳纯铁、含氮铬铁、金属铬、电解锰、电解铜和电解镍)熔炼;浇成铸锭;锭坯经热锻、热轧、退火、酸洗后，冷拉成编网所需规格的细丝。
用本发明的CN-1型钢制作的筛网具有强度高、耐磨性好、耐腐蚀性强、易加工和无磁性等特点，适用于各种硬性、中硬物料精细筛分与分级，特别适应于矿山选厂闭路磨矿分级与洗选隔渣作业。用本发明材质制作的筛网与现有的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢筛网相比，其使用寿命高0.7至1.1倍。
实施例本发明CN-1型钢的主要合金成分设计如下碳是强烈形成和稳定奥氏体的元素，提高不锈钢的强度和耐磨性，但降低抗腐蚀性。试验表明，碳含量应控制在0.10-0.20重量%。
氮也是强烈形成和稳定奥氏体的元素，提高不锈钢的强度和耐磨性。随氮含量增加，加工硬化率明显增大，而且铸锭可能产生气泡。试验表明，氮含量最佳范围为0.20-0.30重量%。
铬是决定耐蚀性的主要元素，并可增加氮的溶解度。但铬是缩小r区的元素。试验表明，铬含量最佳范围为15.5-17.5重量%。
锰是稳定奥氏体的元素，增加氮在钢中的溶解度。锰过高将影响加工性能。试验表明，锰的含量应控制在11.0-13.0重量%。
镍是形成奥氏体的元素。提高不锈钢的抗腐蚀性能和加工性能，但降低强度和硬度，试验表明，镍含量最佳范围为1.0-2.8重量%。
铜是较弱的奥氏体形成元素，能提高奥氏体稳定性，提高抗腐蚀性和加工性能，但降低强度和硬度。铜降低加工硬化率的作用是明显的。试验表明，铜含量可控制在0-1.3重量%。
本发明CN-1型钢按上述化学成分范围进行设计。在10kg感应电炉中熔炼了数十炉CN-1型钢。现列举六炉钢的化学成分，示于表1。
表1CN-1型钢的化学成分举例
熔炼后，钢水浇铸成钢锭，锭坯经1100-1200℃热锻、热轧、1050-1100℃退火。酸洗后冷拉成Φ0.5mm以下的丝经，编网钢丝采用保护气氛退火，最后按国家标准规格编织筛网。
与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢相比，本发明CN-1型钢的力学性能见表2。
表2力学性能(固溶态)材料名称 σbMPa σsMPa δ% HRBCN-1型钢755-784402-42755-6090-951Cr18Ni9Ti5391964080
用磁秤法测定导磁率，固溶处理状态下导磁率小于1.003。冷变形50%后，导磁率小于1.03。表1中109＃钢，冷变形70%后，导磁率为1.002。
本发明CN-1型钢的耐磨性用ML-10型销盘式磨损试验机试验，与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢相比，相对磨损失重为0.82-0.84∶1。
CN-1型钢抗应力腐蚀性能如下将试样在42%MgCl2水溶液中煮沸60小时后，表面无宏观裂纹，放大320倍才能在变形区观察到微裂纹。而1Cr18Ni9Ti试样煮沸6小时后，即出现裂纹。10小时后，裂纹贯穿试样表面。
用本发明CN-1型钢制作42目和70目细筛筛网应用于某些金属矿石筛分和分级时，若取破损面积1000mm2的使用时间作为筛网的使用寿命，如
图1所示，CN-1型钢筛网(70目)的使用寿命为1460小时，而1Cr18Ni9Ti筛网仅为860小时，前者的使用寿命比后者长0.7倍。用CN-1型钢制成42目筛网应用上述矿石筛分和分级时，如图2所示，CN-1型钢筛网的使用寿命为2360小时，1Cr18Ni9Ti钢筛网仅使用1120小时，前者的使用寿命比后者长1.1倍。
显然，本发明CN-1型钢完全适用于1Cr18Ni9Ti钢筛网使用的一切工业筛分和精密分级场合，如用于象磨料、石英砂等等其它类似硬性和中硬物料的筛分与分级作业。
权利要求
1.一种制作耐磨耐蚀筛网用的奥氏体不锈钢，其主要特征在于化学成分(重量%)为碳0.10-0.20%；铬15.5-17.5%；锰11.0-13.0%；镍1.0-2.8%；氮0.20-0.30%；铜0-1.3%；余量为铁和不可避免的杂质。
2.按照权利要求书1所述的一种奥氏体不锈钢，其特征在于用作编织筛网或焊接筛网。
3.按照权利要求1或2所述的一种奥氏体不锈钢筛网用于硬性或中硬物料筛分与分级。
全文摘要
本发明涉及一种供制作筛网用的奥氏体不锈钢，其化学成分(重量％)为碳0.10-0.20；铬15.5-17.5；锰11.0-13.0；镍1.0-2.8；氮0.20-0.30；铜0-1.3；余量为铁和不可避免的杂质。用这种材料制作的筛网具有强度高、耐磨性好、耐腐蚀性强和无磁性等特点，适用于各种硬性、中硬物料精细筛分和分级，特别适应于矿山选厂闭路磨矿分级与洗选隔渣作业。用本发明材质制作的筛网与现有的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢筛网相比，其使用寿命高0.7至1.1倍。
文档编号C22C38/58GK1079260SQ9210694
公开日1993年12月8日 申请日期1992年5月28日 优先权日1992年5月28日
发明者阳德清, 严戊衡, 郑铁铮, 王平, 马文骥, 何叶青, 郑苏英, 陈海燕, 周兵怀, 顾宝轩 申请人:冶金工业部长沙矿冶研究院