新型奥氏体冷镦不锈钢及其钢丝的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种新型奥氏体冷镦不锈钢及其钢丝的制造方法，所述不锈钢的化学成分重量百分比组成为：Ｃｒ１５．０～１６．０％，Ｍｎ８．０～１０．０％，Ｎｉ３．０～４．０％，Ａｌ２．０～４．０％，Ｃ≤０．０６％，Ｎ≤０．１０％，Ｓｉ≤１．００％，Ｐ≤０．０３５％，Ｓ≤０．０１５％，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。其钢丝的制造方法如下：对不锈钢线材用旋削或刮削的方法剥去深度为０．１－０．１５ｍｍ的表层，对线材进行８００－９００℃退火处理，皮膜处理、烘干，粗拉、中拉、收线，清洗剂表面处理，连续炉光亮退火，成品拉拔或表面涂覆膜及草酸涂层处理。本发明专利技术奥氏体冷镦不锈钢，具有低屈强比、高塑性、抗氧化性好、抗低温性好、抗磁性好、抗晶间腐蚀等诸多优点，因此可部分替代０Ｃｒ１８Ｎｉ９等传统的Ｃｒ－Ｎｉ奥氏体不锈钢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷镦不锈钢及其钢丝的制造方法，尤其是涉及一种新 型奥氏体冷镦不锈钢及其钢丝的制造方法。所述钢丝主要用于制造螺栓、 螺钉、螺母和铆钉等标准件，属于金属制品

技术介绍
近年来随着我国现代化进程的飞速发展及加入世贸组织后，国内外不 锈钢标准件的需求量急剧增加。在家用电器、室内装潢、精密仪器行业不 锈钢标准件几乎全部取代了碳钢镀铬或镀锌标准件，在食品、交通、机械、 建筑等行业不锈钢标准件的需求也持续上升。再有随着冷镦机向着多工位、大型化和高速化方向发展，每分钟运行高达400-600次，高速冷镦使其钢变形条件恶化，同时由于制造繁杂断面、 深沟槽的标准件等，对钢提出更加严格的技术要求，第一是在空气和水中 要耐腐蚀、不生锈；第二是要求钢的强度较低、塑性高； 一般要求抗拉强 度不大于800MPa，伸长率大于40%，断面收縮率大于70%，同时，屈强比 小于0.7。第三是冷镦性能极佳，冷加工强化率低，冷镦废品率小于3%; 第四要求钢的表面不允许存在对使用有害的缺陷，尺寸精度高，尺寸公差 为士0.01mm;第五是要求物美价廉等等。4目前屈内外大量使用Ni-Cr奥氏体不锈钢制造标准件，如 ML0Crl8Ni12、 ML0Crl8Ni9等牌号；据资料介绍，全世界的镍产量中约有 60%用于生产不锈钢，镍是比较稀缺且价格昂贵的金属，属于战略物资，往 往不锈钢的成本和售价也常随镍价的涨跌而波动，近二年来镍价暴涨，几 乎翻一翻；另外，铬金属我国也非常缺少，价格也在不断攀升，所以Ni-Cr 不锈钢价格也随着飚升。因此，近年来国内外冶金专家不断的研究与开发 出一系列节Ni奥氏体不锈钢新牌号。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在不降低钢的不锈性前提下，用Al替代部分Cr金 属，提Mn降Ni的同时，添加Cu金属，另外要控制C、 N等元素的含量， 再有就是在制造冷镦钢丝时，提出新的工艺制造方法，使钢的综合性能指 标达到冷顶锻钢使用的技术工艺要求的新型奥氏体冷镦不锈钢及其钢丝的 制造方法。上述钢的综合性能指标具体体现在不锈性、低屈强比、高塑性、高 抗氧化性、耐热疲劳、抗热腐蚀性能、抗低温(-173°C)性能、抗磁性(在 磁场强度18KA/m条件下导磁率P《1.2)、耐硫酸或还原性介质中耐晶间腐 蚀。本专利技术的目的是这样实现的 一种新型奥氏体冷镦不锈钢，其化学成 分组成为(%重量比):Cr 14. 0 17. 0 ， Mn 7. 0 10. 0 ， Ni 1. 5 5. 5 ， Cu 1.50 3. 50， Al 1. 0 4. 0 , C《0. 06， N《0. 12 ， Si《1.00， P《0. 035 ， S《0.015 ，余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术新型奥氏体冷镦不锈钢的优选化学成分为(％重量比)Cr 15. 0 16. 0， Mn 7. 0 8. 0 ， Ni 3. 0 4. 0 ， Cu 2. 0 3. 00 , Al 1. 0 2. 0 ， C《0. 05，N《0. 10 , Si《1. 00， P《0.035 ， S《0. 015 ，余量为Fe及不可 避免的杂质；或Cr 14. 0 15. 0 ，Mn 8. 0 9. 5 ， Ni 2. 0 3. 0 , Cu 1. 0 2.0， Al 2.0 3.0 ， C《0.04， N《0. 10 ， Si《1.00 ， P《0.035 , S 《0.015，余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术为Cr-Mn-Ni-Cu-Al合金成分系统，是一种降Ni提Mn、用Al 代Cr，再添加Cu、控C、 N,设计的理论依据如下合金元素系人们为了获得所需要的组织和各种性能向不锈钢中加入的 具有一定含量范围的元素。本专利技术主要合金元素确定的原则是提Mn降 Ni、以Al代Cr、加Cu、控制C、 N等，其余合金元素为通常使用的含量范 围。镍当量镍当量=Ni % +30 X (C+N) %+0. 5XMn % +0. 3XCu%。 各元素前的数字为该元素形成奥氏体化能力相当于镍形成奥氏体能力 的倍数。1) Ni与Mn含量的确定从Ni当量公式中可见,Ni是奥氏体不锈钢中重要元素，它是形成奥氏 体的首选元素，因为Ni对不锈钢的贡献是多方面的，除了能形成稳定奥氏 体外，由于不锈钢中Cr-Ni共存，Ni可促进不锈钢钝化膜稳定性，可显著提 高不锈钢塑、韧性，可降低不锈钢的脆性转变温度，具有抗低温性和抗磁性及对冷成型性和焊接性有利等特征。但是Ni金属稀缺且价高，多年来冶 金专家再寻找Ni的替代元素，Mn合金元素是较理想的替代品，从Ni当量 公式中可见，用2。歲n是可以替代19&Ni元素形成奥氏体的。所以本专利技术新 牌号中Ni与Mn含量范围确定为平均降低4%Ni左右，提Mn89&左右是合适 的，即Nil. 5%-5. 5%， Mn7. 0%-10. 0%。2) Cu含量的确定铜可提高不锈钢的不锈性和耐蚀性，特别是在硫酸等还原性介质中的 作用更为明显。铜是稳定和形成奥氏体合金元素，铜可显著降低不锈的强 度和冷加工硬化倾向，改善钢的塑性，同时对不锈钢表面具有抗菌性，但 是铜含量不宜过高，因为钢中Cu含量增加，不锈钢的热塑性降低，所以本 专利技术Cu含量范围确定为1. 5-3. 5%是合理的。3) C与N含量的确定从镍当量公式中可见，C与N是形成奥氏体能力最强的两个元素，是 Ni的30倍；但是在奥氏体不锈钢中一般不采用C作为形成奥氏体的元素， 因为，随着钢中C含量的增加，虽然可以提高强度，但是钢的塑、韧性、 耐蚀性、冷成型性、焊接性等要显著降低， 一般认为其弊远远大于利，所 以C含量要尽量降低，本专利技术碳含量确定为《0. 06%是合适的。近年来，N被大量应用在奥氏体和双相不锈钢中，因为N通过固溶强 化可显著提高钢的强度，同时钢中含有足够量的铬元素，N可提高钢的钝 化能力，提高奥氏体不锈钢耐蚀性；当钢中含N量超过某一定量时，如在奥氏体不锈钢N超过O. 15时，钢的冷热加工性和冷成型降低，特别是对冷镦用钢N不宜过高，应适当控制 在不大于0. 1%是合理的。4) Cr含量的确定Cr对钢的不锈性和耐点蚀是有决定影响的，随着不锈钢中Cr含量的 增加，不仅在氧化性酸介质耐蚀增加，而且，对不锈钢在氯化物溶液中耐 应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等能力都有提高，所以Cr元素在不锈钢是不可 缺少的重要元素， 一般不能少于13%，本专利技术Cr含量范围确定为14-17% 是合适的。5) Al含量的确定钢中加入AL与Cr等元素后，可提高Fe0出现的温度，如含l%Cr可使 Fe0在600°C出现，含1. 1%A1可使Fe0在80(TC温度出现.如果在比较高的 Cr、 Al含量时，可使FeO在80(TC以上温度出现。综合使用Cr、 Al元素可 发挥更大的抗氧化效能，钢具有良好的抗氧化能力，并且抗温度剧变能力 更好，同时耐热疲劳及抗高温腐蚀性能优于18-8Cr-Ni不锈钢；另外由于 钢中存在较多A1的含量，可使奥氏体晶粒粗化，粗晶粒钢丝抗拉强度与屈 服强度降低，伸长率、断面收縮率明显增大，冷镦性能大幅度提高，可承 受更大的冷变形而不开裂，这是本专利技术所追求的基本点，本专利技术确定A1含 量范围是1-4%是合适的。纵上所述，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型奥氏体冷镦不锈钢，其特征在于所述不锈钢的化学成分重量百分比组成为：Ｃｒ１５．０～１６．０％，Ｍｎ８．０～１０．０％，Ｎｉ３．０～４．０％，Ａｌ２．０～４．０％，Ｃ≤０．０６％，Ｎ≤０．１０％，Ｓｉ≤１．００％，Ｐ≤０．０３５％，Ｓ≤０．０１５％，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱卫，
申请(专利权)人：江阴康瑞不锈钢制品有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]