CN106676388A - 一种铜合金的不锈钢材料以及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.03‑0.06%、Si 0.6‑0.8%、Cr 14.5‑15.0%、Mn 8.2‑8.6%、Mo 1.5‑2.0%、Al 0.4‑0.9%、Ni 5‑8%、N 0.12‑0.18%、P≤0.01%、S≤0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明还公开了所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法。本发明制备的不锈钢材料具有良好的力学强度，其屈服强度可到813‑850Mpa，抗拉强度可达1075‑1100Mpa，性能优异，能够促进不锈钢材料在五金制品中的应用普及和推广使用。

Description

一种铜合金的不锈钢材料以及制造工艺
技术领域
本发明涉及五金材料技术领域，具体是一种铜合金的不锈钢材料以及制造工艺。
背景技术
传统的五金制品，也称“小五金”。指金、银、铜、铁、锡五种金属。经人工加工可以制成刀、剑等艺术品或金属器件。现代社会的五金更为广泛，例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。不锈钢材料是一种常用的制造五金制品的材料。不锈钢材料一般可以分为三种，即奥氏体不锈钢材料、铁素体不锈钢材料和马氏体不锈钢材料。为了提高抗拉强度，必须减少热处理次数以增大冷形变量，然而，奥氏体不锈钢材料大冷变形后又会诱发合金发生马氏体相变，并形成大量硬而脆的金属间相，从而导致拉制的不锈钢材料表面质量下降，高强度下的延伸率会很低，特别是不锈钢材料的韧性下降而脆性增加，给奥氏体不锈钢材料在五金制品中的应用普及和推广使用造成了比较大的困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜合金的不锈钢材料以及制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.03-0.06%、Si 0.6-0.8%、Cr 14.5-15.0%、Mn 8.2-8.6%、Mo 1.5-2.0%、Al 0.4-0.9%、Ni 5-8%、N 0.12-0.18%、P≤0.01%、S ≤0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
作为本发明进一步的方案：该材料各组分的重量百分比如下：C 0.04-0.05%、Si0.63-0.78%、Cr 14.6-14.9%、Mn 8.3-8.5%、Mo 1.6-1.9%、Al 0.5-0.8%、Ni 6-7%、N 0.13-0.16%、P ≤0.01%、S ≤0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
作为本发明再进一步的方案：该材料各组分的重量百分比如下：C 0.05%、Si0.69%、Cr 14.7%、Mn 8.4%、Mo 1.8%、Al 0.7%、Ni 6.5%、N 0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。
所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法，步骤如下：
1）按照重量百分比称取合金的各个组分，采用真空感应炉在氮气的保护气氛下进行熔炼，熔炼工艺为：烘料，10Kw、4-6分钟；熔化，80Kw、15-20分钟；精炼，20-30Kw、20-25分钟，精炼后真空度为1-2Pa；最后调温浇铸，获得真空铸棒；
2）真空铸棒经电渣重熔成铸锭，将铸锭在加热炉内加热至1150-1180℃，保温时间170-200分钟；
3）在步骤2）完成后，对铸锭进行多道次热轧，终轧温度不低于980℃，热轧态组织为单相奥氏体，获得热轧板；
4）热轧板酸洗后进行变形量为70-80%的冷轧变形，冷轧态组织为应变诱导马氏体，获得冷轧板；
5）冷轧板在退火炉内加热至1010-1050℃，保温时间15-20分钟，退火完成后即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的不锈钢材料具有良好的力学强度，其屈服强度可到813-850Mpa，抗拉强度可达1075-1100Mpa，性能优异，能够促进不锈钢材料在五金制品中的应用普及和推广使用；本发明制备的不锈钢材料还具有优良的塑形，进一步拓展了不锈钢材料的适用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.03%、Si 0.6%、Cr14.5%、Mn 8.2%、Mo 1.5%、Al 0.4%、Ni 5%、N 0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例中所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法，步骤如下：
1）按照重量百分比称取合金的各个组分，采用真空感应炉在氮气的保护气氛下进行熔炼，熔炼工艺为：烘料，10Kw、4分钟；熔化，80Kw、15分钟；精炼，20Kw、20分钟，精炼后真空度为1Pa；最后调温浇铸，获得真空铸棒；
2）真空铸棒经电渣重熔成铸锭，将铸锭在加热炉内加热至1150℃，保温时间170分钟；
3）在步骤2）完成后，对铸锭进行多道次热轧，终轧温度为980℃，热轧态组织为单相奥氏体，获得热轧板；
4）热轧板酸洗后进行变形量为70%的冷轧变形，冷轧态组织为应变诱导马氏体，获得冷轧板；
5）冷轧板在退火炉内加热至1010℃，保温时间15分钟，退火完成后即可。
实施例2
一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.04%、Si 0.65%、Cr14.6%、Mn 8.3%、Mo 1.7%、Al 0.5%、Ni 6%、N 0.15%、S 0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例中所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法，步骤如下：
1）按照重量百分比称取合金的各个组分，采用真空感应炉在氮气的保护气氛下进行熔炼，熔炼工艺为：烘料，10Kw、5分钟；熔化，80Kw、16分钟；精炼，22Kw、21分钟，精炼后真空度为2Pa；最后调温浇铸，获得真空铸棒；
2）真空铸棒经电渣重熔成铸锭，将铸锭在加热炉内加热至1160℃，保温时间180分钟；
3）在步骤2）完成后，对铸锭进行多道次热轧，终轧温度为985℃，热轧态组织为单相奥氏体，获得热轧板；
4）热轧板酸洗后进行变形量为72%的冷轧变形，冷轧态组织为应变诱导马氏体，获得冷轧板；
5）冷轧板在退火炉内加热至1020℃，保温时间16分钟，退火完成后即可。
实施例3
一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.05%、Si 0.69%、Cr14.7%、Mn 8.4%、Mo 1.8%、Al 0.7%、Ni 6.5%、N 0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例中所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法，步骤如下：
1）按照重量百分比称取合金的各个组分，采用真空感应炉在氮气的保护气氛下进行熔炼，熔炼工艺为：烘料，10Kw、5分钟；熔化，80Kw、18分钟；精炼，25Kw、23分钟，精炼后真空度为1Pa；最后调温浇铸，获得真空铸棒；
2）真空铸棒经电渣重熔成铸锭，将铸锭在加热炉内加热至1165℃，保温时间190分钟；
3）在步骤2）完成后，对铸锭进行多道次热轧，终轧温度为990℃，热轧态组织为单相奥氏体，获得热轧板；
4）热轧板酸洗后进行变形量为75%的冷轧变形，冷轧态组织为应变诱导马氏体，获得冷轧板；
5）冷轧板在退火炉内加热至1030℃，保温时间18分钟，退火完成后即可。
实施例4
一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.05%、Si 0.7%、Cr14.9%、Mn 8.5%、Mo 1.8%、Al 0.8%、Ni 7.3%、N 0.17%、P 0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例中所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法，步骤如下：
1）按照重量百分比称取合金的各个组分，采用真空感应炉在氮气的保护气氛下进行熔炼，熔炼工艺为：烘料，10Kw、5分钟；熔化，80Kw、19分钟；精炼，28Kw、24分钟，精炼后真空度为2Pa；最后调温浇铸，获得真空铸棒；
2）真空铸棒经电渣重熔成铸锭，将铸锭在加热炉内加热至1170℃，保温时间190分钟；
3）在步骤2）完成后，对铸锭进行多道次热轧，终轧温度为995℃，热轧态组织为单相奥氏体，获得热轧板；
4）热轧板酸洗后进行变形量为78%的冷轧变形，冷轧态组织为应变诱导马氏体，获得冷轧板；
5）冷轧板在退火炉内加热至1040℃，保温时间19分钟，退火完成后即可。
实施例5
一种铜合金的不锈钢材料，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.06%、Si 0.8%、Cr15.0%、Mn 8.6%、Mo 2.0%、Al0.9%、Ni 8%、N 0.18%、P 0.01%、S 0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例中所述用于五金制品的高强度不锈钢材料的制备方法，步骤如下：
1）按照重量百分比称取合金的各个组分，采用真空感应炉在氮气的保护气氛下进行熔炼，熔炼工艺为：烘料，10Kw、6分钟；熔化，80Kw、20分钟；精炼，30Kw、25分钟，精炼后真空度为2Pa；最后调温浇铸，获得真空铸棒；
2）真空铸棒经电渣重熔成铸锭，将铸锭在加热炉内加热至1180℃，保温时间200分钟；
3）在步骤2）完成后，对铸锭进行多道次热轧，终轧温度为1000℃，热轧态组织为单相奥氏体，获得热轧板；
4）热轧板酸洗后进行变形量为80%的冷轧变形，冷轧态组织为应变诱导马氏体，获得冷轧板；
5）冷轧板在退火炉内加热至1050℃，保温时间20分钟，退火完成后即可。
对本发明实施例1-5所制备的不锈钢材料进行性能测试，获得的测试结果如表1所示：
表1 性能测试结果表
组别 Rp0.2/MPa Rm/MPa A50/%
实施例1 813 1075 40
实施例2 836 1086 39
实施例3 850 1100 41
实施例4 845 1100 43
实施例5 820 1093 42
从上表可以看出，本发明制备的不锈钢材料具有良好的力学强度，其屈服强度可到813-850Mpa，抗拉强度可达1075-1100Mpa，性能优异，能够促进不锈钢材料在五金制品中的应用普及和推广使用；本发明制备的不锈钢材料还具有优良的塑形，进一步拓展了不锈钢材料的适用范围。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (1)

1.一种铜合金的不锈钢材料，其特征在于，该材料各组分的重量百分比如下：C 0.03-0.06%、Si 0.6-0.8%、Cr 14.5-15.0%、Mn 8.2-8.6%、Mo 1.5-2.0%、Al 0.4-0.9%、Ni 5-8%、N0.12-0.18%、P ≤0.01%、S ≤0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116219277A (zh) * 2022-12-16 2023-06-06 桂林理工大学 一种高强度不锈钢材料及其制备方法
CN116219277B (zh) * 2022-12-16 2024-05-28 桂林理工大学 一种高强度不锈钢材料及其制备方法

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