本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼及其加工方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有不銹鋼材料都需要鎳作為主要原料，占不銹鋼生產(chǎn)成本的50％以上，而鎳屬于國(guó)際資源，價(jià)格高且不穩(wěn)定。目前國(guó)內(nèi)主要采用的304或316不銹鋼材料無(wú)論是其強(qiáng)度、韌性、還是無(wú)磁、耐磨耐腐性能均難以適應(yīng)用戶(hù)需求。因此急需一種耐腐、耐磨、高強(qiáng)度、無(wú)磁性、生產(chǎn)成本低的不銹鋼新材料。
國(guó)內(nèi)起步研究開(kāi)發(fā)的新型不銹鋼主要采取加錳、加鉻等方法來(lái)減少鎳的使用量，晶粒細(xì)化達(dá)不到要求，材料相變幾率高，因此磁化現(xiàn)象突出，抗腐蝕和耐磨性能差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)都嘗試通過(guò)加氮方式來(lái)改變新型不銹鋼的性能和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵是需要尋找一種有效方法來(lái)添加氮，以確保不銹鋼礦篩網(wǎng)的耐磨耐腐程度的提高；同時(shí)，如何凈化鋼液，細(xì)化晶粒，確保鋼液的純凈度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼，質(zhì)量百分比：錳14-15％、氮化鉻14-15％、鈷0.002％、鈮0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、鎳1.3-1.5％、鉬0.01％、釩0.002-0.003％、富稀土0.004％，余量為鐵。
一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法，步驟如下：
(1)按組分比選用廢不銹鋼、氮化錳、鈦鐵、鉬鐵和鉻鐵等進(jìn)行配料；
(2)洗爐、加溫至300-500℃，邊加原材料邊烘料，升溫至1200℃以上，加鉻鐵不低于3公斤/噸和碳化硅，脫氧融清，取樣進(jìn)行爐前分析；
(3)待成分合格后，加入氮合金，升溫至1500-1700℃，凈化細(xì)化鋼液；
(4)對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌；
(5)出鋼溫度控制在在1600℃，鋼水倒入鋼模冷卻后，倒入沙坑，進(jìn)行表面打磨，并進(jìn)行切頭處理；
(6)在軋制前，對(duì)鋼坯進(jìn)行預(yù)熱并適當(dāng)延長(zhǎng)坯料保溫15-20分鐘，待坯料熱透后，將其軋制成需要的規(guī)格材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
(1)冶煉高氮不銹鋼，采用錳加氮和添加釩氮合金，提高氮在鋼液中的含量，實(shí)現(xiàn)氮的合金化，減少鎳的用量或無(wú)鎳，凈化細(xì)化勻化鋼液，確保高氮不銹鋼的耐腐耐磨等性能優(yōu)于304、316不銹鋼。
(2)用錳加氮替代鎳，實(shí)現(xiàn)了氮合金在不銹鋼生產(chǎn)中的直接應(yīng)用，提高了不銹鋼的強(qiáng)度，并且確保使用期內(nèi)不產(chǎn)生銹蝕；
(3)降低不銹鋼生產(chǎn)和應(yīng)用成本30％以上，且所有原材料全部可以在國(guó)內(nèi)解決，并實(shí)現(xiàn)了廢料的循環(huán)使用，擺脫了國(guó)際鎳資源的控制瓶頸，能夠適應(yīng)各種不銹鋼冶煉軋制企業(yè)的生產(chǎn)加工。
(4)對(duì)于不銹鋼企業(yè)和篩網(wǎng)加工企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整具有很好的促進(jìn)帶動(dòng)作用。
具體實(shí)施方式
一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼，質(zhì)量百分比：錳14-15％、氮化鉻14-15％、鈷0.002％、鈮0.002％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、鎳1.3-1.5％、鉬0.01％、釩0.002-0.003％、富稀土0.004％，余量為鐵。
一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法，步驟如下：
(1)按組分比選用廢不銹鋼、氮化錳、鈦鐵、鉬鐵和鉻鐵等進(jìn)行配料，即以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)：錳14-15％、氮化鉻14-15％、鈷0.001％、鈮0.001％、硅1％、磷0.003％、硫0.001％、氮0.2-0.25％、鎳1.3-1.5％、鉬0.02％、釩0.002-0.003％、富稀土0.003％，余量為鐵；
(2)洗爐、加溫400℃，邊加原材料邊烘料，升溫至1200℃以上，加鉻鐵不低于3公斤/噸和碳化硅75公斤/噸，脫氧融清，取樣進(jìn)行爐前分析；
(3)待成分合格后，加入氮合金添加劑20-30公斤/噸，確保氮與錳的充分結(jié)合，并凈化細(xì)化鋼液，減少晶體中空穴結(jié)構(gòu)，明顯提高晶粒韌性，升溫至1600℃，凈化細(xì)化鋼液；
(4)對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，攪拌為10-15分鐘，提高鋼水晶粒均勻度，減少偏析，凈化鋼液；
(5)在鋼液出爐前進(jìn)行保溫，保溫20-40分鐘，出鋼溫度控制在在1600℃，鋼水倒入鋼模冷卻后，倒入沙坑，進(jìn)行表面打磨，并進(jìn)行切頭處理；
(6)在軋制前，對(duì)鋼坯進(jìn)行預(yù)熱并適當(dāng)延長(zhǎng)坯料保溫18分鐘，待坯料熱透后，將其軋制成鋼帶或盤(pán)圓。
實(shí)施例1：
一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法，步驟如下：
(1)按照錳≦15、鉻≦15、氮≦0.25、碳≦0.12、硅≦1、磷0.003、硫0.001、鎳≦1.5的配比，進(jìn)入中頻爐冶煉；
(2)待成分合格后，加入氮合金添加劑，升溫至1600℃讓氮與鉻結(jié)合形成陶瓷結(jié)構(gòu)，并凈化細(xì)化鋼液；
(3)對(duì)鋼水進(jìn)行攪拌，提高鋼水晶粒均勻度，減少偏析，凈化鋼液；
(4)提高出鋼溫度到1600℃左右，將鋼水倒入鋼模冷卻；
(5)將鋼錠倒出，對(duì)鋼錠表面進(jìn)行打磨處理并切頭，避免軋制出現(xiàn)束孔，使線(xiàn)材出現(xiàn)中裂縫；
(6)將鋼錠胚料進(jìn)行保溫?zé)嵬概吡?，將胚料軋制?.5mm的盤(pán)圓或板材、管材；
(7)將盤(pán)圓進(jìn)行拉絲，為防止材料脆性化，拉絲至最后一道時(shí)改變退火降溫方式，由水冷改為干冷，減少材料再次加工的變形量；
(8)采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)加工的高強(qiáng)度異型材成型一體機(jī)，將原料絲變形加工由3軋2拉縮減為1軋1拉，加工成梯形絲有效解決了高強(qiáng)度的原料絲再加工中容易產(chǎn)生的脆性、斷裂等問(wèn)題。將此梯形絲制作的礦篩網(wǎng)強(qiáng)度達(dá)到900Mpa以上、延伸率達(dá)到60％以上，礦篩網(wǎng)無(wú)磁性、耐磨、耐腐，使用壽命由15天延長(zhǎng)到75天。
實(shí)施例2
一種無(wú)磁低鎳耐磨耐腐高氮不銹鋼加工方法，步驟如下：
(1)按照錳≦16、鉻≦15、氮≦0.25、碳≦0.2、硅≦1、磷0.003、硫0.001、鎳≦1.5的配比，進(jìn)入中頻爐冶煉；
(2)待成分合格后，加入氮合金添加劑，升溫至1600℃讓氮與鉻結(jié)合形成陶瓷結(jié)構(gòu)，并凈化細(xì)化鋼液；
(3)對(duì)鋼水進(jìn)行攪拌，提高鋼水晶粒均勻度，減少偏析，凈化鋼液；
(4)提高出鋼溫度提高到1600℃左右，將鋼水倒入鋼模冷卻；
(5)將鋼錠倒出，對(duì)鋼錠表面進(jìn)行處理并切頭，避免軋制出現(xiàn)束孔；
(6)將鋼錠胚料進(jìn)行保溫?zé)嵬概吡?，將胚料軋制成寬?00mm、厚度3mm的鋼帶；
(7)將鋼帶經(jīng)過(guò)冷彎加工成直徑為273mm、厚度3mm的圓筒；
(8)將不銹鋼滾筒外表面進(jìn)行拋光處理。
(9)高氮不銹鋼旋耕機(jī)下滾筒的耐腐性能比304不銹鋼材質(zhì)的滾筒提高10％以上，成本降低30％，在水田耕作時(shí)不易粘草黏土，大大方便使用。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。