CN102383060A - 一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法，本发明通过对奥氏体不锈钢的合金设计，使得各元素产生协同作用，并大量实验的基础上，优化了熔炼、热轧和冷轧的工艺参数，控制适当的熔炼加B工艺、热轧和冷轧及退火的温度和压下率，制造方法参数的优化有利的保证了所述不锈钢薄带达到预计性能指标：即硬度大于280Hv，较低的夹杂物等级，即A+B+C+D≤2.0级，抛光后不存在针眼和凹坑，可达到镜面光洁度，导磁率小于0.6Gs/Oe，因而可满足电子元器件，特别是手机外壳等通讯器件领域越来越高的要求。

Description

一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法

技术领域

本发明涉及不锈钢合金领域，特别涉及一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，移动电话、PDA(个人数字助理，personal digital assistant)、MP3及掌上电脑等电子装置大量进入人们的生活和工作，给人们带来方便和乐趣。目前，人们对于上述各种电子装置不但要求功能强大，而且希望其外观美观、表面质感良好，因此对电子装置的壳体表面加工精度及粗糙度要求较高。

目前，制造电子装置的壳体常用的是304类奥氏体不锈钢，尤以冷轧板居多，因为冷轧板具有比较优的表面质量和抛光性能。而对于部分电子行业用钢，冷轧板厚度无法满足其实际需求，且成本较高，因此一般都采用热轧板来取代冷轧板，而热轧板表面为酸洗后表面，其粗糙度一般为2～5μm，需要抛光成镜面后方能使用。

对于常规成分和工艺生产的奥氏体不锈钢热轧板，如304，其抛光后表面存在凹坑、针孔、易锈斑等缺陷，且抛光时间较长和材料损耗率较高。对于奥氏体类不锈钢304，影响其抛光性能的两个重要指标为材料本身的硬度和内在质量(如夹杂物等级、第二相析出)。对于常规工艺生产的304奥氏体不锈钢，由于为了保证其优异的耐蚀性，一般需要热轧或冷轧后进行固溶热处理，这就造成了其低的硬度和耐磨性，而若不进行退火处理，就会由于碳化物析出而影响其耐蚀性和镜面抛光性，因此提高硬度和改善材料内在性能是解决该类技术难题的方向。

目前提高热轧奥氏体不锈钢硬度的解决方案主要是通过对固溶态奥氏体不锈钢进行大压下量的室温平整后直接应用，但冷变形易导致材料内部组织不均匀，硬度沿着截面方向分布不均、钢板平直度较差和磁导率较高；此外制备该类材料加工流程较长，成本较高，钢板厚度规格有限。

日本专利特开2001-247938A公开了一种电子器件用高强度、高平坦度奥氏体不锈钢的制备方法，其公开的成分为：0.01％＜碳＜0.08％，0.1％＜硅＜2.0％，Mn＜3.0％，10.0％＜铬＜20.0％，3.0％＜镍＜12.0％，0.08％＜氮＜0.25％，0.01％＜铌＜0.50％，且Md＝500-458(C+N)-9(Si+Mn)-13Cr-19Ni-65Nb大于0小于80，余量为铁及不比可避免的杂质。热轧后直接冷轧，压下率为20％，然后在650℃～1000℃施加小于材料屈服强度0.2％以下的张力，并保持300s以下。该材料具有高强度、高硬度和低的残余应力，但由于该类材料只解决了高硬度问题，而并没有解决材料的抛光性问题，因为该合金通过Nb-N化合物的析出来强化，这些析出的颗粒会影响材料的镜面抛光性。

公开号为CN101892437A的中国专利申请公开了一种镜面抛光性良好的低磁奥氏体不锈钢及其制造方法，并具体公开了其化学成分重量百分比为：Cr17.00～21.00％；Ni 8.00～10.00％；N 0.05～0.20％；C≤0.05％；Mn≤2.00％；Si 0.3～1.0％；P≤0.03％；S≤0.005％；Ca 0.0010-0.0050％；0≤0.0050％；Al 0.010～0.060％；余量为Fe和不可避免的杂质；并且，C+N＞0.10％。虽然其硬度大于240Hv，较低的夹杂物等级，即A+B+C+D≤2.5级，导磁率小于1.2Gs/Oe，具有良好的抛光性能。但经实践发现某些指标达不到其声称的数值，并且，即使能达到其数值，对于某些要求较高的高端产品仍不能满足使用需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计含有下列组份：C 0.06-0.08％，Cr 14.5-16.5％，Ni 11.0-13.0％，Mn 1.4-1.8％，Si 0.3-1.0％，Mo 0.5-0.8％，Nb 0.3-0.6％，B 0.001-0.005％，Al 0.010-0.060％，N 0.05-0.20％，P  ≤0.03％，S  ≤0.005％，0≤0.0050％；余量为Fe和不可避免的杂质；并且该不锈钢的Ni-bal％范围为0.5-1.5，所述的Ni-bal％采用下式计算：Ni-bal％＝Ni％+30(C％+N％+B％)+0.5Mn％-1.5(Cr％+1.5Si％+Mo％+0.5Nb％)+8.5％；所述制造方法包括如下步骤：

(1)熔炼浇注：采用电炉+AOD两步法或电炉+AOD+VOD三步法冶炼，当钢液其余成分满足要求后，采用以Fe-B丝的方式调整钢液中的B成分，当钢中B含量满足0.001-0.005％时，停止喂Fe-B丝，喂Fe-B丝温度为1480-1550℃，然后将钢液温度调整至1570-1600℃，浇注到准备好铸模中；

(2)热轧：热轧起始温度范围为1170-1250℃，终轧温度范围为950-980℃；快冷至500-600℃；

(3)冷轧：进行3-5道次冷轧，累计道次压下率30-40％，中间退火温度为，930-980℃；

(4)后处理：所述后处理包括870-920℃低温退火，酸洗，涂油，卷曲包装。

本发明的奥氏体不锈钢薄带的上述成分基于下述理由设计：

通过添加Mo、Nb和B来稳定碳化化物，使其不析出，从而提高奥氏体不锈钢的表面抛光性能。

通过添加微量的Al并控制氧含量来减少夹杂物。

氮和碳是强奥氏体形成元素，增加碳氮含量不仅可以降低奥氏体不锈钢中的铁素体含量，增加奥氏体不锈钢的稳定性，还可以固溶奥氏体相中来提高强度和硬度。但过量的碳和氮元素的增加又会使碳氮化物析出，从而影响材料的抛光性。

调整镍铬当量为0.5-1.5来控制奥氏体的稳定性，降低材料磁性并保证薄带的硬度。

本发明奥氏体不锈钢薄带的制造方法有益效果为：

1.本发明通过对奥氏体不锈钢的合金设计，使得各元素产生协同作用，从而提高薄带的综合性能。

2.针对所设计的合金成分，在大量实验的基础上，优化了熔炼、热轧和冷轧的工艺参数，控制适当的熔炼加B工艺、热轧和冷轧及退火的温度和压下率，制造方法参数的优化有利的保证了所述不锈钢薄带达到预计性能指标。

3.本发明的奥氏体不锈钢薄带具有良好的硬度，即硬度大于280Hv，较低的夹杂物等级，即A+B+C+D≤2.0级，因此具有良好的抛光性能，抛光后不存在针眼和凹坑，可达到镜面光洁度，导磁率小于0.6Gs/Oe，因而可满足电子元器件，特别是手机外壳等通讯器件领域越来越高的要求。

具体实施方式

实施例一

一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计含有下列组份：C 0.06％，Cr 16.5％，Ni 11.0％，Mn 1.8％，Si 0.3％，Mo 0.8％，Nb 0.3％，B 0.005％，Al 0.010％，N 0.20％，P  ≤0.03％，S≤0.005％，0≤0.0050％；余量为Fe和不可避免的杂质；并且该不锈钢的Ni-bal范围为1.5，所述的Ni-bal采用下式计算：Ni-bal％＝Ni％+30(C％+N％+B％)+0.5Mn％-1.5(Cr％+1.5Si％+Mo％+0.5Nb％)+8.5％；所述制造方法包括如下步骤：

(1)熔炼浇注：采用电炉+AOD两步法冶炼，当钢液其余成分满足要求后，采用以Fe-B丝的方式调整钢液中的B成分，当钢中B含量满足0.005％时，停止喂Fe-B丝，喂Fe-B丝温度为1480℃，然后将钢液温度调整至1600℃，浇注到准备好铸模中；

(2)热轧：热轧起始温度范围为1170-1190℃，终轧温度范围为950-960℃；快冷至500℃；

(3)冷轧：进行3道次冷轧，累计道次压下率40％，中间退火温度为，930℃；

(4)后处理：所述后处理包括870℃低温退火，酸洗，涂油，卷曲包装。

实施例二

一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计含有下列组份：C 0.08％，Cr 14.5％，Ni 13.0％，Mn 1.4％，Si 1.0％，Mo 0.5％，Nb 0.6％，B 0.001％，Al 0.060％，N 0.05％，P  ≤0.03％，S≤0.005％，0≤0.0050％；余量为Fe和不可避免的杂质；并且该不锈钢的Ni-bal％范围为0.93，所述的Ni-bal％采用下式计算：Ni-bal％＝Ni％+30(C％+N％+B％)+0.5Mn％-1.5(Cr％+1.5Si％+Mo％+0.5Nb％)+8.5％；所述制造方法包括如下步骤：

(1)熔炼浇注：采用电炉+AOD+VOD三步法冶炼，当钢液其余成分满足要求后，采用以Fe-B丝的方式调整钢液中的B成分，当钢中B含量满足0.001％时，停止喂Fe-B丝，喂Fe-B丝温度为1550℃，然后将钢液温度调整至1570℃，浇注到准备好铸模中；

(2)热轧：热轧起始温度范围为1190-1230℃，终轧温度范围为960-970℃；快冷至600℃；

(3)冷轧：进行5道次冷轧，累计道次压下率30％，中间退火温度为，980℃；

(4)后处理：所述后处理包括920℃低温退火，酸洗，涂油，卷曲包装。

实施例三

一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计含有下列组份：C 0.07％，Cr 15.5％，Ni 12％，Mn 1.6％，Si 0.7％，Mo 0.6％，Nb 0.5％，B 0.004％，Al 0.04％，N 0.12％，P  ≤0.03％，S  ≤0.005％，0≤0.0050％；余量为Fe和不可避免的杂质；并且该不锈钢的Ni-bal％范围为1.0，所述的Ni-ba l％采用下式计算：Ni-bal％＝Ni％+30(C％+N％+B％)+0.5Mn％-1.5(Cr％+1.5Si％+Mo％+0.5Nb％)+8.5％；所述制造方法包括如下步骤：

(1)熔炼浇注：采用电炉+AOD+VOD三步法冶炼，当钢液其余成分满足要求后，采用以Fe-B丝的方式调整钢液中的B成分，当钢中B含量满足0.004％时，停止喂Fe-B丝，喂Fe-B丝温度为1520℃，然后将钢液温度调整至1585℃，浇注到准备好铸模中；

(2)热轧：热轧起始温度范围为1220-1250℃，终轧温度范围为965-980℃；快冷至550℃；

(3)冷轧：进行4道次冷轧，累计道次压下率35％，中间退火温度为，950℃；

(4)后处理：所述后处理包括900℃低温退火，酸洗，涂油，卷曲包装。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种电子产品壳体用奥氏体不锈钢薄带的制造方法，其特征在于，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计含有下列组份：C 0.06-0.08％，Cr 14.5-16.5％，Ni 11.0-13.0％，Mn 1.4-1.8％，Si  0.3-1.0％，Mo 0.5-0.8％，Nb 0.3-0.6％，B 0.001-0.005％，Al 0.010-0.060％，N 0.05-0.20％，P  ≤0.03％，S  ≤0.005％，0≤0.0050％；余量为Fe和不可避免的杂质；并且该不锈钢的Ni-bal％范围为0.5-1.5，所述的Ni-bal％采用下式计算：Ni-bal％＝Ni％+30(C％+N％+B％)+0.5Mn％-1.5(Cr％+1.5Si％+Mo％+0.5Nb％)+8.5％；所述制造方法包括如下步骤：

(1)熔炼浇注：采用电炉+AOD两步法或电炉+AOD+VOD三步法冶炼，当钢液其余成分满足要求后，采用以Fe-B丝的方式调整钢液中的B成分，当钢中B含量满足0.001-0.005％时，停止喂Fe-B丝，喂Fe-B丝温度为1480-1550℃，然后将钢液温度调整至1570-1600℃，浇注到准备好铸模中；

(2)热轧：热轧起始温度范围为1170-1250℃，终轧温度范围为950-980℃；快冷至500-600℃；

(3)冷轧：进行3-5道次冷轧，累计道次压下率30-40％，中间退火温度为，930-980℃；

(4)后处理：所述后处理包括870-920℃低温退火，酸洗，涂油，卷曲包装。