CN102277538B

CN102277538B - 一种含锡铁素体不锈钢板及其制造方法

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Publication number: CN102277538B
Application number: CN 201110217689
Authority: CN
Inventors: 张晶晶; 范光伟; 王志斌; 刘春来; 邹勇; 秦丽雁; 张保亮; 张心保
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: CN102277538A

Abstract

本发明涉及一种含锡铁素体不锈钢板及其制造方法，不锈钢板的成分的质量百分比为：C 0.001％～0.02％；N 0.001％～0.02％；Al 0.001％～1％；Si 0.001％～1.5％；Mn 0.001％～0.5％；Cr 11％～30％；P＜0.05％；S＜0.1％；Ni 0.001％～5％；Cu 0.001％～1.5％；Mo 0.001％～5％；Sn 0.01％～2％；Ti 0.001％～2％；Nb 0.001％～2％；Ga 0.001％～0.5％；0≤RE≤1％；其余为Fe和不可避免的杂质。制造方法是将经转炉冶炼、真空吹氧脱碳炉与钢包精炼炉精炼后，在钢水中加入纯锡、纯镓和稀土合金，经板坯连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧与热处理制成钢板。本发明制造的含锡铁素体不锈钢板热加工性、耐腐蚀性和成形性好。

Description

一种含锡铁素体不锈钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种含锡铁素体不锈钢板及其制造方法。

背景技术

铁素体不锈钢的组织是铁素体，这就决定了其塑韧性差，成形性不及奥氏体不锈钢，容易在制品表面产生皱折，在一定程度上限制了其在厨房设备、器皿、家用电器等深冲领域的应用；其次，铁素体不锈钢特性在于其很好的耐氯化物应力腐蚀断裂性能，但对晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀都很敏感。Cr是铁素体不锈钢的主要元素(其含量≥11wt.％)，通过增加铬含量，或添加贵金属元素Ni和Mo可以在一定程度上提高铁素体不锈钢的耐腐蚀能力，但制造成本增加，铁素体不锈钢成形性降低。此外，我国铬矿和镍矿资源贫乏，大都依赖进口，Cr和Ni作为国家战略性资源，价格波动大。获得低成本、高耐腐蚀性和成形性优异的铁素体不锈钢是目前铁素体不锈钢开发的重点。

传统观点认为Sn、Sb、As、Pb和Bi是钢中常见的五大有害元素，但在2010年，日本新日铁住金不锈钢株式会社开发出FW系列经济性含锡铁素体不锈钢，并已推向市场。中国锡矿资源储量大，开发低铬含锡铁素体不锈钢具有很重要的现实意义。CN 101437974A公开了通过添加Sn和Sb元素来提高铁素体不锈钢的耐间隙腐蚀性；CN 101903553A公开了通过添加Sn元素来提高高纯度铁素体不锈钢的耐腐蚀性和加工性。低铬铁素体不锈钢中添加少量Sn后，可以在不影响成形性的基础上提高耐腐蚀性，但相对于铁素体不锈钢中的主元素Fe和Cr，Sn极容易和不锈钢中的S形成低熔点硫化物夹杂，导致其耐腐蚀性和成形性恶化。如何提高钢液洁净度，降低含锡铁素体不锈钢中的S含量，在上述两项专利中并未公开。铁素体不锈钢通常被用于家用电器、汽车排气系统、建筑及装饰材料等领域，在合适的合金成分基础上，热处理工艺不仅影响含锡铁素体不锈钢板的耐腐蚀性，而且对其成形性能起着决定性作用，上述两项发明专利的申请对此也并未公开。日本新日铁住金开发的含锡铁素体不锈钢板中没有添加强硫化物形成元素，这很容易导致低熔点硫化锡(～750℃)形成，从而减少铁素体不锈钢中固溶的Sn含量，降低含锡铁素体不锈钢板的耐腐蚀性。此外，硫化锡的形成会导致不锈钢热加工性恶化。由于铁素体不锈钢的热轧温度区间为1060～880℃，热轧过程中，硫化锡在相界和晶界处于熔融状态会使钢的结合力下降，加之硫化锡与基体热膨胀系数的差异导致不锈钢在热加工过程中极易开裂，不仅增加钢坯的修磨量而且会造成大量的废品。

发明内容

为了克服现有含锡铁素体不锈钢板的上述不足，本发明提供一种含锡铁素体不锈钢板，本含锡铁素体不锈钢板不仅具有良好的成形性和耐腐蚀性，而且避免了低熔点硫化锡的形成，提高了含锡铁素体不锈钢的热加工性，降低了废品率；本发明还提供一种上述含锡铁素体不锈钢板的制造方法，本方法制造的铁素体不锈钢板晶粒度为6～9级，具有{111}取向织构，获得了优异的成形性。

本含锡铁素体不锈钢板的成分的质量百分比为：

C 0.001％～0.02％； N 0.001％～0.02％； Al 0.001％～1％；

Si 0.001％～1.5％； Mn 0.001％～0.5％； Cr 11％～30％；

P＜0.05％； S＜0.1％； Ni 0.001％～5％； Cu 0.001％～1.5％；

Mo 0.001％～5％； Sn 0.01％～2％； Ti 0.001％～2％；

Nb 0.001％～2％； Ga 0.001％～0.5％； 0≤RE≤1％；

且满足0.55RE+1.14Ga＞2S，其余为Fe和不可避免的杂质；RE为稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、La中的一种或一种以上，一般两到四种。

上述的含锡铁素体不锈钢板的成分中，优选的RE的质量百分比为：

0.001％≤RE≤1％；效果较佳。

本含锡铁素体不锈钢板的厚度一般为0.5～1.5mm。

冷轧后的含锡铁素体不锈钢板经热处理后，其晶粒度在6～9级，具有{111}取向织构。

本发明通过添加极容易和S形成化合物的Ga及稀土RE元素来阻止硫化锡的形成。Ga₄S₅在298K和1200K的标准摩尔自由能分别为-1063.9和-1462.22kJ.mol^-1，稀土硫化物的标准摩尔自由能甚至低于Ga₄S₅，例如Nd₂S₃在298K和1200K的标准摩尔自由能分别为-1210.02和-1473.70kJ.mol^-1，Pr₂S₃在298K和1200K的标准摩尔自由能分别为-1872.76和-2113.32kJ.mol^-1，而Sn₃S₄在298K和1200K的标准摩尔自由能分别为-442.89和-697.92kJ.mol^-1。标准摩尔自由能绝对值越高，该化合物的形成能力越强，由上述数据可见Ga和稀土与S元素的化合能力远大于Sn，添加Ga及稀土RE元素可以阻止硫化锡的形成。Ga₄S₅的熔点在1000℃左右，而RE₂S₃的熔点在1500℃以上，均不会对铁素体不锈钢的热加工性造成影响；不锈钢耐点蚀性能对硫化物尺寸因子也很敏感，硫化镓和稀土S化物在不锈钢基体中呈球状弥散分布，提高了铁素体不锈钢的点蚀电位；表面高熔点硫化镓和稀土S化物的形成还可以阻止硫向不锈钢的内部扩散，提高铁素体不锈钢的硫化抗力。此外，Ga原子和稀土原子固溶于不锈钢基体中，由于两者半径均大于不锈钢基体，可使基体晶格点阵扩张，促进Sn的扩散，提高Sn在钝化膜中的浓度，增强铁素体不锈钢耐腐蚀性；稀土元素的加入还可以显著改善钝化膜的塑形和韧性，使之不易破裂和脱落；但Ga和RE的过量添加，不仅增加成本，也会导致铁素体不锈钢成形性的下降。

考虑到Ga和稀土元素的多重作用，需控制Ga：0.001％～0.5％；0≤RE≤1％，且满足0.55RE+1.14Ga＞2S，其中RE为稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、La中的一种或一种以上。

本含锡铁素体不锈钢板的制造方法包括下述依次的步骤：铁水预处理、转炉冶炼、VOD精炼、LF炉精炼、板坯连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧与热处理，其步骤特征是：

LF炉精炼的钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和稀土合金：

C 0.001％～0.02％； N 0.001％～0.02％； Al 0.001％～1％；

Si 0.001％～1.5％； Mn 0.001％～0.5％； Cr 11％～30％；

P＜0.05％； S＜0.1％； Ni 0.001％～5％； Cu 0.001％～1.5％；

Mo 0.001％～5％；Ti 0.001％～2％；Nb 0.001％～2％；其余为Fe和不可避免的杂质，钢水温度1610±10℃。

所述的稀土合金是La-Ce-Pr-Nd混合稀土合金、Ce-La合金、Pr-Nd合金、纯Ce、纯Pr、纯Nd、纯Sm、纯Eu、纯Tb、纯Dy、纯Er、纯Tm、纯Yb、纯Lu、纯Sc、纯Y和纯La中的任一种或一种以上：

加入纯锡、纯镓和稀土合金后，钢水的成分的质量百分比为：

C 0.001％～0.02％； N 0.001％～0.02％； Al 0.001％～1％；

Si 0.001％～1.5％； Mn 0.001％～0.5％； Cr 11％～30％；

P＜0.05％； S＜0.1％； Ni 0.001％～5％； Cu 0.001％～1.5％；

Mo 0.001％～5％； Sn 0.01％～2％； Ti 0.001％～2％；

Nb 0.001％～2％； Ga 0.001％～0.5％； 0≤RE≤1％；

且满足0.55RE+1.14Ga＞2S，

其余为Fe和不可避免的杂质；RE为稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、La中的一种或一种以上。

LF炉出钢前弱搅拌10～20min，氩气流量80～100L/min，镇静时间15～25min，出钢温度1550～1590℃，连铸成180～220mm厚的钢坯，然后热轧成厚度3～5mm的热轧钢卷，退火酸洗后轧制成0.5～1.5mm的冷轧钢板，冷轧压下率为70％～90％，最后对冷轧钢板采取下述任一种方式热处理：

方法一

是对冷轧板在保护气氛下进行热处理，其中保护气氛可为氦气、氩气和氮气中的一种或两种，气压0.2×10⁵～0.6×10⁵Pa，热处理温度900℃～1020℃，热处理时间1～3min/d，d为冷轧板的厚度，单位为mm，热处理后喷气冷却至室温，冷速＞200℃/s；

方法二

是对冷轧板在空气中进行热处理，热处理温度900℃～1020℃，热处理时间1～3min/d，d为冷轧板的厚度，单位为mm，热处理后水冷至室温，冷速＞200℃/s。通过热处理方式二制造的不锈钢板表面有一层氧化皮，为去除氧化皮并提高表面质量，对热处理方式二制造的冷轧板进行酸洗钝化。

上述的含锡铁素体不锈钢板的制造方法，其特征是：每吨钢水加纯锡0.1～20kg；纯镓0.01～5kg；稀土合金0～10kg。

上述的含锡铁素体不锈钢板的制造方法，其特征是：RE的加入量，是使钢水中的RE的含量的质量百分比为：0.001％≤RE≤1％；效果较佳。

本发明热处理时采用氦气、氩气和氮气作为保护气氛可以去除表面油污、加工润滑剂等可污染表面的脂肪类物质，并防止铁素体不锈钢板表面氧化皮形成。增大炉内气压可避免由于表面Cr、Si、Sn、RE合金元素蒸发导致的不锈钢板耐腐蚀性下降，但气压过大又可能使气体在不锈钢板中的溶解度增加，造成力学性能和成形性能急剧下降，试验表明炉内气压需控制在0.2×10⁵～0.6×10⁵Pa。铁素体不锈钢在空气中热处理会在表面生成不同程度的氧化皮，不仅对工件外观产生影响，而且使耐腐蚀性恶化，因此在空气中热处理后的冷轧板要进行酸洗钝化，去除表面氧化皮，并使不锈钢表面形成均匀致密的钝化膜。上述两种热处理工艺不仅可以消除冷变形内应力，提高耐腐蚀性，而且使铁素体不锈钢板具有合适的晶粒度(6～9级)和强的{111}取向织构，获得优异的成形性。铁素体不锈钢中加入Sn会促进富铬M₂₃C₆相的析出，M₂₃C₆相大都分布于晶界，容易引起脆性，并造成其周围Cr贫化，引起不锈钢晶间腐蚀。平衡条件下M₂₃C₆相的析出温度区间为600～950℃，为了防止M₂₃C₆相的大量析出，热处理时间不能过长。综合考虑上述因素，本发明控制热处理温度为900℃～1020℃，热处理时间1～3min/d，d为冷轧板的厚度，单位为mm，热处理后快速冷却。

本含锡铁素体不锈钢板与现有含锡铁素体不锈钢板相比，不仅具有良好的成形性和耐腐蚀性，而且由于Ga和RE的加入，固定了S元素，避免了低熔点硫化锡的形成，提高了含锡铁素体不锈钢的热加工性，降低了废品率；本含锡铁素体不锈钢板的制造方法，是通过合适的冶炼工艺获得要求成分的含锡铁素体不锈钢板，通过控制轧制及退火工艺保证该铁素体不锈钢板晶粒度为6～9级，具有{111}取向织构，获得了良好的成形性。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本含锡铁素体不锈钢板及其制造方法的具体实施方式，但本含锡铁素体不锈钢板及其制造方法的具体实施方式不局限于下述的实施例。

含锡铁素体不锈钢板实施例一

本冷轧板厚0.8mm，其成分的质量百分比为：

C 0.004％；N 0.0078％； Al 0.01％； Si 0.01％；

Mn 0.2％； Cr 16.3％； P 0.016％； S 0.01％；

Ni 0.15％； Cu 0.1％； Mo 0.1％； Sn 0.18％；

Ti 0.15％； Nb 0.2％； Ga：0.03％；并且1.14Ga＞2S。

其余为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的含锡铁素体不锈钢板，晶粒度为6.5级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板实施例二

本冷轧板厚1mm，其成分的质量百分比为：

C 0.0032％； N 0.0081％； Al 0.01％； Si 0.46％；

Mn 0.09％； Cr 17.05％； P 0.008％； S 0.009％；

Ni 0.2％； Cu 0.005％； Mo 0.005％； Sn 0.33％；

Ti 0.12％； Nb 0.12％； Ga 0.01％； Pr 0.05％；

Nd 0.15％；并且0.55(Pr+Nd)+1.14Ga＞2S。

其余为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的含锡铁素体不锈钢板，晶粒度为8级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板实施例三

本冷轧板厚0.6mm，其成分的质量百分比为：

C 0.005％； N 0.0056％； Al 0.3％； Si 0.02％； Mn 0.1％；

Cr 12.5％； P 0.005％； S 0.008％； Ni 0.2％； Cu 0.03％；

Mo 0.1％； Sn 0.1％； Ti 0.3％； Nb 0.01％； Ga 0.1％；

La 0.036％； Ce 0.051％； Pr 0.005％； Nd 0.008％；

并且0.55(La+Ce+Pr+Nd)+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

含锡铁素体不锈钢板实施例四

本冷轧板厚1.2mm，其成分的质量百分比为：

C 0.0056％； N 0.014％； Al 0.05％； Si 0.45％；

Mn 0.25％； Cr 19.8％； P 0.018％； S 0.0028％；

Ni 0.4％； Cu 0.3％； Mo 0.05％； Sn 0.4％；

Ti 0.21％； Nb 0.13％； Ga 0.002％； Sm 0.5％；

并且0.55Sm+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的含锡铁素体不锈钢板，晶粒度为7级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板实施例五

本冷轧板厚0.5mm，其成分的质量百分比为：

C 0.0109％； N 0.011％； Al 0.02％； Si 0.016％；

Mn 0.06％； Cr 11.5％； P 0.009％； S 0.012％；

Ni 0.1％； Cu 0.1％； Mo 0.1％； Sn 0.25％；

Ti 0.1％； Nb 0.25％； Ga 0.2％； Y 0.005％；

并且0.55Y+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

含锡铁素体不锈钢板实施例六

本冷轧板厚1.5mm，其成分的质量百分比为：

C 0.0121％； N 0.098％； Al 0.08％； Si 0.4％；

Mn 0.05％； Cr 14.32％； P 0.03％； S 0.034％；

Ni 0.002％； Cu 0.002％； Mo 0.4％； Sn 0.6％；

Ti 0.15％； Nb 0.2％； Ga 0.25％； Tb 0.3％；

并且0.55Tb+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的含锡铁素体不锈钢板，晶粒度为8.5级，具有{111}取向织构。

上述含锡铁素体不锈钢板六个实施例的力学、成形性及耐腐蚀性数据见表1。其中点蚀电位Eb的试验介质为50℃，0.5％NaCl水溶液；按照GB10125-88进行盐雾实验，盐雾箱内温度为35±2℃，连续喷雾，观察含锡铁素体不锈钢板表面出现锈点的时间t。

表1

表1中：L1、L2、L3、L4、L5与L6分别表示本发明的实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五与实施例六。

含锡铁素体不锈钢板制造方法实施例一

本方法实施例制造的是含锡铁素体不锈钢板实施例一的产品，其主要制造步骤依次如下：

一冶炼

将预处理的铁水经转炉冶炼为钢水后，再经真空吹氧脱碳炉(VOD炉)与钢包精炼炉(LF炉)精炼后，钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡和纯镓(每吨钢水加纯锡1.8kg；纯镓0.3kg)：

C 0.004％； N 0.0078％； Al 0.01％； Si 0.01％； Mn 0.2％；

Cr 16.3％； P 0.016％； S 0.006％； Ni 0.15％； Cu 0.1％；

Mo 0.1％； Ti 0.15％； Nb 0.2％；其余为Fe和不可避免的杂质。钢水温度1610±10℃。

加入纯锡和纯镓后，钢水的成分的质量百分比达下述要求：

C 0.004％； N 0.0078％； Al 0.01％； Si 0.01％； Mn 0.2％；

Cr 16.3％； P 0.016％； S 0.006％； Ni 0.15％； Cu 0.1％；

Mo 0.1％；Sn 0.18％；Ti 0.15％；Nb 0.2％；Ga：0.03％；

并且1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。LF炉出钢前弱搅拌10min，氩气流量90L/min，镇静时间20min，出钢温度1590℃。

二连铸

将精炼后的钢水经连续浇铸机连续浇铸成200mm厚的板坯，拉坯速度0.8m/min，结晶器采用强冷，宽面2600L/min，窄面300L/min，组织中等轴晶比例大约为65％。

三热轧

将板坯加热到1200±10℃，驻炉时间200min。开轧温度1150±10℃，终轧温度860±10℃，热轧成厚度5mm的热轧钢板并进行卷取。

四退火

将热轧钢卷开卷后进行退火，退火温度980±20℃，时间10min，退火后喷水冷却。

五酸洗

将退火后的钢卷在45℃的硝酸和氢氟酸的混合液中酸洗，其中硝酸浓度150g/L，氢氟酸浓度30g/L。

六冷轧

将退火后的钢卷开卷后冷轧轧制成0.8mm厚的冷轧钢板，压下率为84％。

七热处理

将冷轧钢板放置在连续退火炉中，在保护气氛中进行热处理，其中保护气氛为氩气，气压0.2×10⁵Pa，热处理温度950℃，热处理时间2min，热处理后喷气冷却至室温，冷速300℃/s。钢板晶粒度为6.5级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板制造方法实施例二

本方法实施例制造的是含锡铁素体不锈钢板实施例二的产品，其主要制造步骤依次如下：

冶炼是将预处理的铁水经转炉冶炼为钢水后，再经真空吹氧脱碳炉(VOD炉)与钢包精炼炉(LF炉)精炼后，钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和稀土Pr-Nd合金(每吨钢水加纯锡3.3kg；纯镓0.1kg；稀土Pr-Nd合金2kg)：

C 0.0032％； N 0.0081％； Al 0.01％； Si 0.46％； Mn 0.09％；

Cr 17.05％； P 0.008％； S 0.009％； Ni 0.2％； Cu 0.005％；

Mo 0.005％； Ti 0.12％； Nb 0.12％；其余为Fe和不可避免的杂质。钢水温度1610±10℃。

加入纯锡、纯镓和稀土Pr-Nd合金后，钢水的成分的质量百分比达下述要求：

C 0.0032％ N 0.0081％； Al 0.01％； Si 0.46％； Mn 0.09％；

Cr 17.05％； P 0.008％； S 0.009％； Ni 0.2％； Cu 0.005％；

Mo 0.005％； Sn 0.33％； Ti 0.12％； Nb 0.12％； Ga 0.01％；

Pr 0.05％；Nd 0.15％；

并且0.55(Pr+Nd)+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

LF炉出钢前弱搅拌12min，氩气流量90L/min，镇静时间18min，出钢温度1580℃。

连铸、热轧、退火和酸洗的制造方法与制造方法实施例一的相同，本实施例是冷轧轧制成1.0mm厚的冷轧钢板，压下率80％。在保护气氛中进行热处理，其中保护气氛为氦气，气压3×10⁴Pa，热处理温度970℃，热处理时间2min，热处理后喷气冷却至室温，冷速300℃/s。晶粒度为8级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板制造方法实施例三

本方法实施例制造的是含锡铁素体不锈钢板实施例三的产品，其主要制造步骤依次如下：

冶炼是将预处理的铁水经转炉冶炼为钢水后，再经真空吹氧脱碳炉(VOD炉)与钢包精炼炉(LF炉)精炼后，钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和La-Ce-Pr-Nd混合稀土合金，(每吨钢水加纯锡1kg；纯镓1kg；La-Ce-Pr-Nd混合稀土合金1kg)：

C 0.005％； N 0.0056％； Al 0.3％； Si 0.02％； Mn 0.1％；

Cr 12.5％； P 0.005％； S 0.008％； Ni 0.2％； Cu 0.03％；

Mo 0.1％；Ti 0.3％；Nb 0.01％；其余为Fe和不可避免的杂质。钢水温度1610±10℃。

加入纯锡、纯镓和La-Ce-Pr-Nd混合稀土合金后，钢水的成分的质量百分比达下述要求：

C 0.005％； N 0.0056％； Al 0.3％； Si 0.02％； Mn 0.1％；

Cr 12.5％； P 0.005％； S 0.008％； Ni 0.2％； Cu 0.03％；

Mo 0.1％； Sn 0.1％； Ti 0.3％； Nb 0.01％； Ga 0.1％；

La 0.036％； Ce 0.051％； Pr 0.005％； Nd 0.008％；

并且0.55(La+Ce+Pr+Nd)+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

LF炉出钢前弱搅拌15min，氩气流量95L/min，镇静时间20min，出钢温度1590℃。

连铸、热轧、退火和酸洗的制造方法与制造方法实施例一的相同，本实施例是冷轧轧制成0.6mm厚的冷轧钢板，压下率88％。在保护气氛中进行热处理，其中保护气氛为氮气，气压3×10⁴Pa，热处理温度920℃，热处理时间1.5min，热处理后喷气冷却至室温，冷速300℃/s。钢板晶粒度为8级，具有{111}取向织构

含锡铁素体不锈钢板制造方法实施例四

本方法实施例制造的是含锡铁素体不锈钢板实施例四的产品，其主要制造步骤依次如下：

冶炼是将预处理的铁水经转炉冶炼为钢水后，再经真空吹氧脱碳炉(VOD炉)与钢包精炼炉(LF炉)精炼后，钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和稀土纯Sm，(每吨钢水加纯锡4kg；纯镓0.02kg；稀土纯Sm 5kg)：

C 0.0056％； N 0.014％； Al 0.05％； Si 0.45％； Mn 0.25％；

Cr 19.8％； P 0.018％； S 0.0028％； Ni 0.4％； Cu 0.3％；

Mo 0.05％； Ti 0.21％； Nb 0.13％；其余为Fe和不可避免的杂质。钢水温度1610±10℃。

加入纯锡、纯镓和稀土纯Sm后，钢水的成分的质量百分比达下述要求：

C 0.0056％；N 0.014％；Al 0.05％；Si 0.45％；Mn 0.25％；

Cr 19.8％； P 0.018％； S 0.0028％； Ni 0.4％； Cu 0.3％；

Mo 0.05％； Sn 0.4％； Ti 0.21％； Nb 0.13％； Ga 0.002％；

Sm 0.5％；并且0.55Sm+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

LF炉出钢前弱搅拌10min，氩气流量98L/min，镇静时间22min，出钢温度1570℃。

连铸、热轧、退火和酸洗的制造方法与制造方法实施例一的相同，本实施例是冷轧轧制成1.5mm厚的冷轧钢板，压下率70％。在保护气氛中进行热处理，其中保护气氛为氮气和氩气的混合气，气压3×10⁴Pa，热处理温度1000℃，热处理时间4min，热处理后喷气冷却至室温，冷速300℃/s。钢板，晶粒度为7级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板制造方法实施例五

本方法实施例制造的是含锡铁素体不锈钢板实施例五的产品，其主要制造步骤依次如下：

冶炼是将预处理的铁水经转炉冶炼为钢水后，再经真空吹氧脱碳炉(VOD炉)与钢包精炼炉(LF炉)精炼后，钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和稀土纯Y，(每吨钢水加纯锡2.5kg；纯镓2kg；稀土纯Y0.05kg)：

C 0.0109％； N 0.011％； Al 0.02％； Si 0.016％； Mn 0.06％；

Cr 11.5％； P 0.009％； S 0.012％； Ni 0.1％； Cu 0.1％；

Mo 0.1％； Ti 0.1％； Nb 0.25％；其余为Fe和不可避免的杂质。钢水温度1610±10℃。

加入纯锡、纯镓和稀土纯Y后，钢水的成分的质量百分比达下述要求：

C 0.0109％； N 0.011％； Al 0.02％； Si 0.016％； Mn 0.06％；

Cr 11.5％； P 0.009％； S 0.012％； Ni 0.1％； Cu 0.1％；

Mo 0.1％； Sn 0.25％； Ti 0.1％； Nb 0.25％； Ga 0.2％；

Y 0.005％；并且0.55Y+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

LF炉出钢前弱搅拌10min，氩气流量90L/min，镇静时间20min，出钢温度1590℃。

连铸、热轧、退火和酸洗的制造方法与制造方法实施例一的相同，本实施例是冷轧轧制成0.5mm厚的冷轧钢板，压下率90％。在空气中进行热处理，热处理温度900℃，热处理时间1.2min，热处理后水冷至室温，冷速210℃/s。之后，对冷轧板进行酸洗钝化。钢板晶粒度为8级，具有{111}取向织构。

含锡铁素体不锈钢板制造方法实施例六

本方法实施例制造的是含锡铁素体不锈钢板实施例六的产品，其主要制造步骤依次如下：

冶炼是将预处理的铁水经转炉冶炼为钢水后，再经真空吹氧脱碳炉(VOD炉)与钢包精炼炉(LF炉)精炼后，钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和稀土纯Tb，(每吨钢水加纯锡6kg；纯镓2.5kg；稀土纯Tb3kg)：

C 0.0121％； N 0.098％； Al 0.08％； Si 0.4％； Mn 0.05％；

Cr 14.32％； P 0.03％； S 0.034％； Ni 0.002％； Cu 0.002％；

Mo 0.4％； Ti 0.15％； Nb 0.2％；其余为Fe和不可避免的杂质。钢水温度1610±10℃。

加入纯锡、纯镓和稀土纯Tb后，钢水的成分的质量百分比达下述要求：

C 0.0121％； N 0.098％； Al 0.08％； Si 0.4％； Mn 0.05％；

Cr 14.32％； P 0.03％； S 0.034％； Ni 0.002％； Cu 0.002％；

Mo 0.4％； Sn 0.6％； Ti 0.15％； Nb 0.2％； Ga 0.25％；

Tb 0.3％；并且0.55Tb+1.14Ga＞2S。其余为Fe和不可避免的杂质。

LF炉出钢前弱搅拌16min，氩气流量85L/min，镇静时间24min，出钢温度1580℃。

连铸、热轧、退火和酸洗的制造方法与制造方法实施例一的相同，本实施例是冷轧轧制成0.7mm厚的冷轧钢板，压下率86％。在空气中进行热处理，热处理温度920℃，热处理时间1.8min，热处理后水冷至室温，冷速210℃/s。之后，对冷轧板进行酸洗钝化。钢板晶粒度为8.5级，具有{111}取向织构。

上述六个制造方法实施例中，LF炉的钢水为80吨。

上述钢板产品实施例六与制造方法方法实施例六中的Tb，可用Eu、Dy、Er、Tm、Yb、Lu或Sc代替。

Claims

1.一种含锡铁素体不锈钢板，它的成分的质量百分比为：

C 0.001%～0.02%； N 0.001%～0.02%； Al 0.001%～1%；

Si 0.001%～1.5%； Mn 0.001%～0.5 %； Cr 11%～30%；

P<0.05%； S<0.1%； Ni 0.001%～5%； Cu 0.001%～1.5%；

Mo 0.001%～5%； Sn 0.01%～2%； Ti 0.001%～2% ；

Nb 0.001%～2%； Ga 0.001%~0.5%； 0≤RE≤1%；

且满足0.55RE+1.14Ga>2S，其余为Fe和不可避免的杂质；RE为稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、La中的一种或一种以上；

冷轧后的含锡铁素体不锈钢板经热处理后，其晶粒度在6~9级，具有｛111｝取向织构。

2、根据权利要求1所述的含锡铁素体不锈钢板，其特征是它的成分中， RE含量的质量百分比为：0.001%≤RE≤1%。

3、一种含锡铁素体不锈钢板的制造方法，包括下述依次的步骤：铁水预处理、转炉冶炼、VOD精炼、LF炉精炼、板坯连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧与热处理，其步骤特征是：

LF炉的钢水的成分质量百分比与温度达下述要求后同时加入纯锡、纯镓和稀土：

C 0.001%～0.02%； N 0.001%～0.02%； Al 0.001%～1%；

Si 0.001%～1.5%； Mn 0.001%～0.5 %； Cr 11%～30%；

P<0.05%； S<0.1%； Ni 0.001%～5%； Cu 0.001%～1.5%；

Mo 0.001%～5%； Ti 0.001%～2%； Nb 0.001%～2%；

其余为Fe和不可避免的杂质，钢水温度1610±10℃；

所述的稀土是La-Ce-Pr-Nd混合稀土合金、Ce-La合金、Pr-Nd合金、纯Ce、纯Pr、纯Nd、纯Sm、纯Eu、纯Tb、纯Dy、纯Er、纯Tm、纯Yb、纯Lu、纯Sc、纯Y和纯La中的任一种或一种以上；

加入纯锡、纯镓和稀土后，钢水的成分的质量百分比为：

C 0.001%～0.02%； N 0.001%～0.02%； Al 0.001%～1%；

Si 0.001%～1.5%； Mn 0.001%～0.5 %； Cr 11%～30%；

P<0.05%； S<0.1%； Ni 0.001%～5%； Cu 0.001%～1.5%；

Mo 0.001%～5%； Sn 0.01%～2%； Ti 0.001%～2% ；

Nb 0.001%～2%； Ga：0.001%~0.5%；0≤RE≤1%；

LF炉出钢前弱搅拌10~20min，氩气流量80~100L/min，镇静时间15~25min，出钢温度1550~1590℃，连铸成180~220mm厚的钢坯，然后热轧成厚度3~5mm的热轧钢卷，退火酸洗后轧制成0.5~1.5mm的冷轧钢板，冷轧压下率为70%~90%，最后对冷轧钢板采取下述任一种方式热处理：

方法一

是对冷轧板在保护气氛下进行热处理，其中保护气氛可为氦气、氩气和氮气中的一种或两种，气压0.2×10⁵~0.6×10⁵Pa，热处理温度900℃~1020℃，热处理时间1~3min/d，d为冷轧板的厚度，单位为mm，热处理后喷气冷却至室温，冷速>200℃/s；

方法二

是对冷轧板在空气中进行热处理，热处理温度900℃~1020℃，热处理时间1~3min/d，d为冷轧板的厚度，单位为mm，热处理后水冷至室温，冷速>200℃/s；通过热处理方式二制造的不锈钢板表面有一层氧化皮，为去除氧化皮并提高表面质量，对热处理方式二制造的冷轧板进行酸洗钝化。

4、根据权利要求3所述的含锡铁素体不锈钢板的制造方法，其特征是稀土的加入量是使钢水中的RE的含量的质量百分比为：0.001%≤RE≤1%。