不锈钢、圆珠笔头用不锈钢线材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了不锈钢、圆珠笔头用不锈钢线材及制备方法。不锈钢包括：C≤0.03％、Si 0.20％‑0.50％、Mn 0.90％‑1.50％、P≤0.050％、S 0.20％‑0.40％、Cr 19.0％‑21.0％、Mo 1.5％‑2.5％、N≤0.030％、Pb 0.10％‑0.30％、Te 0.01％‑0.07％、V 0.05％‑0.30％、Nb 0.01％‑0.50％、Ni 0.10％‑0.50％、Cu 0.10％‑0.50％、O 0.005％‑0.020％、余量铁和不可避免的杂质。不锈钢制备方法：粗炼、精炼和连铸。不锈钢线材制备方法：粗炼、精炼和连铸，第一次加热、第一次轧制、表面处理、第二次加热和第二次轧制。

【技术实现步骤摘要】
不锈钢、圆珠笔头用不锈钢线材及其制备方法
本专利技术涉及一种不锈钢及其制备方法，特别是涉及圆珠笔头用铁素体不锈钢线材及其制备方法。
技术介绍
圆珠笔是利用球珠滚动带出书写介质(墨水或油墨)形成字迹的书写工具，包括圆珠笔、中性笔、中油笔、可擦圆珠笔等。圆珠笔头(球座体)的结构较复杂，由多工位全自动车床加工，切削速度快，加工及装配精度高。球珠与球座之间的单向间隙为0.005mm左右，若单面间隙过小，则出墨不畅，过大则漏墨，甚至球珠脱落。圆珠笔头材料的性能要求主要为耐腐蚀和易切削。耐腐蚀要求能抵抗水性墨水、油性墨水及有机醇溶剂的腐蚀，易切削要求切削表面光洁度高，切削时切屑呈颗粒粉状，笔头内腔结构复杂，以利于排屑，不允许切屑呈连续带状物。圆珠笔头用材料一般有铅黄铜、镍白铜和易切削不锈钢，最早采用铅黄铜，由于其抗腐蚀及耐磨性能差，逐渐被镍白铜取代，但镍白铜的抗腐蚀性能还是比不锈钢差，因此高档圆珠笔笔头应该使用易切削不锈钢加工。易切削不锈钢按组织一般可分为奥氏体、马氏体、铁素体等三大类，其中奥氏体组织具有高韧性的特性、马氏体组织具有高的硬度和脆性，在钢中加入硫元素后，这两种组织具有了一定的切削性，但不能满足圆珠笔头的切削要求。铁素体组织的强度和硬度较低，在切削加工时，切屑长而不易碎、与刀具前面粘结，产生积屑瘤恶化了切削性能，无法达到制造圆珠笔头所需的超易切削性能。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种不锈钢及其制备方法，特别是提供了圆珠笔头用铁素体不锈钢线材及其制备方法。一方面，本专利技术提供了一种不锈钢，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.03％；Si：0.20％-0.50％；Mn：0.90％-1.50％；P：≤0.050％；S：0.20％-0.40％；Cr：19.0％-21.0％；Mo:1.5％-2.5％；N：≤0.030％；Pb:0.10％-0.30％；Te:0.01％-0.07％；V：0.05％-0.30％；Nb：0.01％-0.50％；Ni：0.10％-0.50％；Cu：0.10％-0.50％；O：0.005％-0.020％；以及余量的铁和不可避免的杂质；优选地，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.022％，更优选0.015％；Si：0.35％-0.45％，更优选0.38％；Mn：1.22％-1.36％，更优选1.25％；P：≤0.037％，更优选0.030％；S：0.29％-0.39％，更优选0.30％；Cr：19.65％-20.20％，更优选20.05％；Mo:1.55％-2.03％，更优选1.65％；N：≤0.025％，更优选0.015％；Pb:0.12％-0.28％，更优选0.15％；Te:0.012％-0.050％，更优选0.030％；V：0.06％-0.10％，更优选0.08％；Nb：0.02％-0.04％，更优选0.025％；Ni：0.15％-0.30％，更优选0.20％；Cu：0.10％-0.40％，更优选0.18％；O：0.008％-0.015％，更优选0.012；以及余量的铁和不可避免的杂质。另一方面，本专利技术提供了一种不锈钢的生产方法，包括如下步骤：(1)粗炼：将铁水和铬合金、钼合金、纯镍、纯铜、钒铁、铌铁加入转炉中冶炼成粗钢水，控制粗钢水的化学成分(重量)为：C0.20-0.50％，Si≤0.50％，Mn0.90-1.60％，P≤0.040％，S≥0.10％，Cr19.0％-20.90％，Mo1.50-2.00％，V：0.05％-0.10％，Nb：0.01％-0.03％，Ni：0.10％-0.30％、Cu：0.10％-0.30％；(2)精炼：将粗钢水输送至真空吹氧脱碳炉和钢包精炼炉中精炼，在钢包精炼炉中将熔渣调为低碱度渣，并加入铅和碲对目标成分进行微调使精炼钢水的化学成分(重量)为：C：≤0.03％，Si：0.20％-0.50％，Mn：0.90％-1.50％，P：≤0.050％，S：0.20％-0.40％，Cr：19.0％-21.0％，Mo:1.5％-2.5％，N：≤0.030％，Pb:0.10％-0.30％，Te:0.01％-0.07％，V：0.05％-0.30％，Nb：0.01％-0.50％，Ni：0.10％-0.50％，Cu：0.10％-0.50％，O：0.005％-0.020％，以及余量的铁和不可避免的杂质；(3)连铸：将精炼钢水输送至连铸平台连铸成不锈钢方坯。前述的不锈钢的生产方法，步骤(2)中，所述低碱度渣的渣配比是CaO/SiO2为0.8-1.5。前述的不锈钢的生产方法，步骤(3)中，精炼钢水的温度是1500-1550℃，得到的不锈钢方坯的规格是厚×宽×长为220mm×220mm×3300mm。另一方面，本专利技术提供了一种圆珠笔头用不锈钢线材，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.03％；Si：0.20％-0.50％；Mn：0.90％-1.50％；P：≤0.050％；S：0.20％-0.40％；Cr：19.0％-21.0％；Mo:1.5％-2.5％；N：≤0.030％；Pb:0.10％-0.30％；Te:0.01％-0.07％；V：0.05％-0.30％；Nb：0.01％-0.50％；Ni：0.10％-0.50％；Cu：0.10％-0.50％；O：0.005％-0.020％；以及余量的铁和不可避免的杂质；优选地，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.022％，更优选0.015％；Si：0.35％-0.45％，更优选0.38％；Mn：1.22％-1.36％，更优选1.25％；P：≤0.037％，更优选0.030％；S：0.29％-0.39％，更优选0.30％；Cr：19.65％-20.20％，更优选20.05％；Mo:1.55％-2.03％，更优选1.65％；N：≤0.025％，更优选0.015％；Pb:0.12％-0.28％，更优选0.15％；Te:0.012％-0.050％，更优选0.030％；V：0.06％-0.10％，更优选0.08％；Nb：0.02％-0.04％，更优选0.025％；Ni：0.15％-0.30％，更优选0.20％；Cu：0.10％-0.40％，更优选0.18％；O：0.008％-0.015％，更优选0.012；以及余量的铁和不可避免的杂质。前述的圆珠笔头用不锈钢线材，所述线材的直径规格是5.5mm-20mm，优选5.5mm-11.5mm。另一方面，本专利技术提供了一种圆珠笔头用不锈钢线材的生产方法，包括如下步骤：(I)采用前述的不锈钢生产方法生产不锈钢连铸坯；(II)对连铸坯进行第一次加热，随后进行第一次轧制将其轧成钢棒，然后冷却至室温；(III)对钢棒进行表面处理；(IV)对步骤(III)处理后的钢棒进行第二次加热，随后进行第二次轧制得到成品线材。前述的圆珠笔头用不锈钢线材的生产方法，第一次加热采用的加热炉钢温为1100-1250℃，加热时间为120-240分钟；第二次加热采用的加热炉钢温为1100-1250℃，加热时间为120-240分钟。前述的圆珠笔头用不锈钢线材的生产方法，第一次轧制得到的钢棒的规格是前述的圆珠笔头用不锈钢线材的生产方法，步骤(III)中对钢棒进行的表面处理是将钢棒表面探伤和扒皮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.03％；Si：0.20％‑0.50％；Mn：0.90％‑1.50％；P：≤0.050％；S：0.20％‑0.40％；Cr：19.0％‑21.0％；Mo:1.5％‑2.5％；N：≤0.030％；Pb:0.10％‑0.30％；Te:0.01％‑0.07％；V：0.05％‑0.30％；Nb：0.01％‑0.50％；Ni：0.10％‑0.50％；Cu：0.10％‑0.50％；O：0.005％‑0.020％；以及余量的铁和不可避免的杂质；优选地，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.022％，更优选0.015％；Si：0.35％‑0.45％，更优选0.38％；Mn：1.22％‑1.36％，更优选1.25％；P：≤0.037％，更优选0.030％；S：0.29％‑0.39％，更优选0.30％；Cr：19.65％‑20.20％，更优选20.05％；Mo:1.55％‑2.03％，更优选1.65％；N：≤0.025％，更优选0.015％；Pb:0.12％‑0.28％，更优选0.15％；Te:0.012％‑0.050％，更优选0.030％；V：0.06％‑0.10％，更优选0.08％；Nb：0.02％‑0.04％，更优选0.025％；Ni：0.15％‑0.30％，更优选0.20％；Cu：0.10％‑0.40％，更优选0.18％；O：0.008％‑0.015％，更优选0.012；以及余量的铁和不可避免的杂质。...

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.03％；Si：0.20％-0.50％；Mn：0.90％-1.50％；P：≤0.050％；S：0.20％-0.40％；Cr：19.0％-21.0％；Mo:1.5％-2.5％；N：≤0.030％；Pb:0.10％-0.30％；Te:0.01％-0.07％；V：0.05％-0.30％；Nb：0.01％-0.50％；Ni：0.10％-0.50％；Cu：0.10％-0.50％；O：0.005％-0.020％；以及余量的铁和不可避免的杂质；优选地，按重量百分比计，含有如下成分：C：≤0.022％，更优选0.015％；Si：0.35％-0.45％，更优选0.38％；Mn：1.22％-1.36％，更优选1.25％；P：≤0.037％，更优选0.030％；S：0.29％-0.39％，更优选0.30％；Cr：19.65％-20.20％，更优选20.05％；Mo:1.55％-2.03％，更优选1.65％；N：≤0.025％，更优选0.015％；Pb:0.12％-0.28％，更优选0.15％；Te:0.012％-0.050％，更优选0.030％；V：0.06％-0.10％，更优选0.08％；Nb：0.02％-0.04％，更优选0.025％；Ni：0.15％-0.30％，更优选0.20％；Cu：0.10％-0.40％，更优选0.18％；O：0.008％-0.015％，更优选0.012；以及余量的铁和不可避免的杂质。2.权利要求1所述的不锈钢的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)粗炼：将铁水和铬合金、钼合金、纯镍、纯铜、钒铁、铌铁加入转炉中冶炼成粗钢水，控制粗钢水的化学成分(重量)为：C0.20-0.50％，Si≤0.50％，Mn0.90-1.60％，P≤0.040％，S≥0.10％，Cr19.0％-20.90％，Mo1.50-2.00％，V：0.05％-0.10％，Nb：0.01％-0.03％，Ni：0.10％-0.30％、Cu：0.10％-0.30％；(2)精炼：将粗钢水输送至真空吹氧脱碳炉和钢包精炼炉中精炼，在钢包精炼炉中将熔渣调为低碱度渣，并加入铅和碲对目标成分进行微调使精炼钢水的化学成分(重量)为：C：≤0.03％，Si：0.20％-0.50％，Mn：0.90％-1.50％，P：≤0.050％，S：0.20％-0.40％，Cr：19.0％-21.0％，Mo:1.5％-2.5％，N：≤0.030％，Pb:0.10％-0.30％，Te:0.01％-0.07％，V：0.05％-0.30％，Nb：0.01％-0.50％，Ni：0.10％-0.50％，Cu：0.10％-0.50％，O：0.005％-0.020％，以及余量的铁和不可避免的杂质；(3)连铸：将精炼钢水输送至连铸平台连铸成不锈钢方坯。3.根据权利要求2所述的不锈钢的生产方法，其特征在于，步骤(2)中，所述低碱度渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉绵，李建民，翟俊，车德会，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14