CN110819913B - 一种硫系易切削不锈钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种硫系易切削不锈钢的制备方法，包括：将合金原料依次经过EF冶炼、AOD冶炼和LF冶炼，得到合金液；将所述合金液进行模铸，得到铸锭；将所述铸锭进行开坯后轧制，得到硫系易切削不锈钢。本发明通过采用“电炉+AOD+LF+模铸”的新型工艺技术路线，在化学成分满足要求的基础上，通过在AOD冶炼实现低氮含量的控制，控制氮含量小于200ppm，以改善材料的冷热塑性和成品塑性，有效提高了材料的热加工成材率和性能综合指标。本发明还提供了一种硫系易切削不锈钢。

Description

一种硫系易切削不锈钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及不锈钢技术领域，尤其涉及一种硫系易切削不锈钢及其制备方法。
背景技术
DIN1.4104(X14CrMoS17)是煤炭机械电液控制阀的主要用材，采用该材质制备电液控制阀，国内基本依赖于进口。DIN1.4104(X14CrMoS17)方扁钢主要用于制造煤炭机械的重要控制部件，该方扁钢年需求量在千吨以上，主要依靠进口。如何获得性能良好的DIN1.4104材料成为本领域关注的热点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硫系易切削不锈钢及其制备方法，本发明提供的方法制备得到的产品具有良好的力学性能。
本发明提供了一种硫系易切削不锈钢的制备方法，包括：
将合金原料依次经过EF冶炼、AOD冶炼和LF冶炼，得到合金液；
将所述合金液进行模铸，得到铸锭；
将所述铸锭进行开坯后轧制，得到硫系易切削不锈钢。
本发明对所述合金原料没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用于进行不锈钢冶炼的合金原料即可。在本发明中，所述合金原料包括：C源、Mn源、Si源、Cr源、Mo源、Ni源、V源、Al源、Cu源、N源、P源、S源和Fe源。在本发明中，所述合金原料既可以采用含上述元素的单质也可以采用含上述元素的合金，本发明对此没有特殊的限制。
在本发明中，所述合金原料优选包括：
碳结合钢、镍不锈钢、铬不锈钢(铬不锈返回钢)和金属Cr；
更优选包括：
高碳锰铁、硅铁、硫铁、高碳铬铁、钒铁、硅钙线、低碳铬铁、钼铁、硼铁、金属锰、铝锭、铝线、镍板和电解镍。
在本发明中，各个合金原料所形成的合金原料的整体成分优选为：
0.15～0.17wt％的C；
1.15～1.40wt％的Mn；
0.25～0.6wt％的Si；
16.3～16.8wt％的Cr；
0.40～0.55wt％的Mo；
0.45～0.55wt％的Ni；
0.11～0.15wt％的V；
0.02～0.06wt％的Al；
≤0.2wt％的Cu；
≤0.02wt％的N；
0.02～0.03wt％的P；
0.17～0.23％wt％的S；
余量为Fe。
本发明对所述合金原料的配料没有特殊的限制，所述合金原料进行配料使制备得到的硫系易切削不锈钢的成分满足上述合金原料成分即可。在本发明中，所述合金原料在配料过程中C的质量含量优选控制≥2.8wt％。在本发明中，所述合金原料中优选不含有N的返回料。
在本发明中，所述EF冶炼为电炉冶炼。
在本发明中，所述EF冶炼过程中优选不使用N2搅拌；所述EF冶炼过程中出钢时C含量优选控制在≥2.2wt％；所述出钢温度优选为1630～1650℃，更优选为1635～1645℃，最优选为1640℃。
在本发明中，所述AOD冶炼为氩氧脱碳法冶炼，一般为将电炉熔化后的钢水经钢包注入氩氧脱碳炉(AOD炉)，冶炼时吹入O2、Ar和N2的混合气体，对钢水脱碳，同时由加料系统加入还原剂、脱硫剂、铁合金或冷却剂等调整钢水的成分和温度，进行不锈钢材料的冶炼。
在本发明中，所述AOD冶炼过程中优选入炉后取样分析N含量，若上述电炉出钢的C含量＜2.2wt％，则用增碳剂补足。
在本发明中，所述AOD冶炼过程中优选采用N2和Ar气吹入制度，优选AOD冶炼过程中全程吹氩。
在本发明中，所述AOD冶炼过程中优选严格控制Cr、Mn、Ni和Mo的含量满足上述合金原料的成分要求，Cr含量控制优选为16～17wt％，更优选为16.5wt％。
在本发明中，所述AOD冶炼过程中优选后期加入Ni和Mo进行氧化。
在本发明中，所述AOD冶炼过程中终点碳含量优选控制为0.1～0.12wt％。
在本发明中，所述AOD冶炼过程中优选先进行一次还原，再进行二次还原，一次还原优选采用Si和Fe还原，所述Si的加入量优选为合金液重量的0.2～0.3％，更优选为0.25％；所述一次还原的时间优选为3～5min，更优选为4min。
在本发明中，所述一次还原后优选进行测温、取全分析样，然后进行流渣或扒渣；所述流渣或扒渣优选至1/3见钢液面或使余渣≤500kg。
在本发明中，所述二次还原优选加入石灰、铝锭和萤石；所述石灰的加入量优选为450～550kg/炉，更优选为480～520kg/炉，最优选为500kg/炉，所述铝锭的加入量优选为110～130kg/炉，更优选为115～125kg/炉，最优选为120kg/炉；所述萤石的加入量优选为石灰加入量的13～17％，更优选为14～16％，最优选为15％。在本发明中，加入石灰、铝锭、萤石的加入量中一炉优选为37～38.5吨合金液。
在本发明中，所述二次还原的时间优选为3～5min，更优选为4min，所述二次还原完成后优选进行测温、取全分析样和流渣出钢；所述出钢时C的含量的控制优选为0.13～0.14wt％。
本发明采用AOD冶炼工艺，控制钢水中的氮氧含量，结合LF精炼过程中不再增加氮氧含量的工艺措施，实现控制材料中氮含量≤200ppm，氧含量≤40ppm，解决该材料热塑性和成品塑性差的问题。
在本发明中，所述LF冶炼为炉外精炼冶炼。
在本发明中，所述LF炉冶炼过程中优选入炉后取样，分析N含量。
在本发明中，所述LF冶炼过程中优选加入Al和钢渣友进行还原；所述Al的加入量优选为钢水重量的0.07～0.09％，更优选为0.08％；所述钢渣友的用量优选为150～180kg/炉，更优选为160～170kg/炉。在本发明中，加入钢渣友的加入量中一炉优选为37～38.5吨合金液。本发明中，所述钢渣友优选包括：
40～50wt％的Al；
30～35wt％的Al2O3；
余量为SiO2。
在本发明中，所述钢渣友可由市场购买获得。
在本发明中，所述LF炉冶炼过程中静吹氩时间优选为20min。
在本发明中，所述LF炉冶炼过程中吊包温度优选为1555～1565℃，更优选为1560℃。
在本发明中，所述LF炉冶炼过程中优选为硫铁进行配硫而禁止采用其他方式配硫，以使钢液中其他元素含量稳定。
在本发明中，所述LF炉冶炼过程中配加的硫铁、硅石或其他合金渣辅料优选经过良好烘烤入炉。
在本发明中，所述LF炉冶炼过程中优选不采用C粉增碳。
在本发明中，所述模铸过程中优选在浇注前30min开始模内吹氩；所述氩气的保护压力优选控制在0.2～0.5MPa，更优选为0.3～0.4MPa；吹氩装置优选在使用前进行吹氩实验，以保证氩封效果正常。
在本发明中，所述铸锭优选为3.5～5.5吨，更优选为4～5吨，最优选为3.5吨或5.5吨。
在本发明中，所述开坯优选采用压机开坯，所述压机优选为2000～4500吨锻造压机；本发明优选采用4500吨或2000吨压机快锻开坯。
在本发明中，所述开坯过程中的加热温度优选为1210～1230℃，更优选为1215～1225℃，最优选为1220℃。
在本发明中，所述开坯过程中的开锻温度优选为1150～1200℃，更优选为1160～1190℃，最优选为1170～1180℃；终锻温度优选为900～980℃，更优选为920～960℃，最优选为930～950℃；再烧时间优选为60～90min，更优选为70～80min；所述再烧指的是锻轧过程中，因锻制温度偏低，不能一次完成锻造，中间需要重新回炉加热称为再烧。
在本发明中，所述开坯锻造完成后优选将锻件散开摆放，空冷或风冷至表面温度≤300℃后再进行堆冷。
在本发明中，所述轧制优选采用700轧机和825轧机。
在本发明中，所述轧制过程中的加热温度优选为1150～1250℃，更优选为1180～1220℃，最优选为1200℃。
在本发明中，所述轧制过程中的终扎温度优选≥950℃，更优选为950～1000℃，更优选为960～990℃，最优选为970～980℃。
在本发明中，所述轧制优选优选将得到的轧件进行水冷，所述水冷优选冷却至≤100℃。
在本发明中，所述轧制完成后优选进行固溶处理，所述固溶处理优选为在线固溶，更优选为高温回火处理；所述高温回火处理的温度优选为680～730℃，更优选为690～720℃，最优选为700～710℃；所述高温回火处理的保温时间优选为28～32小时，更优选为29～31小时，最优选为30小时；以保证获得的产品具有较好的机械性能和硬度。
本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的硫系易切削不锈钢，所述硫系易切削不锈钢的成分为：
0.15～0.17wt％的C；
1.15～1.40wt％的Mn；
0.25～0.6wt％的Si；
16.3～16.8wt％的Cr；
0.40～0.55wt％的Mo；
0.45～0.55wt％的Ni；
0.11～0.15wt％的V；
0.02～0.06wt％的Al；
≤0.2wt％的Cu；
≤0.02wt％的N；
0.02～0.03wt％的P；
0.17～0.23％wt％的S；
余量为Fe。
在本发明中，所述C的质量含量优选为0.16％；所述Mn的质量含量优选为1.2～1.3％；所述Si的质量含量优选为0.3～0.5％，更优选为0.4％；所述Cr的质量含量优选为16.4～16.7％，更优选为16.5～16.6％；所述Mo的质量含量优选为0.45～0.5％，更优选为0.46～0.48％；所述Ni的质量含量优选为0.48～0.52％，更优选为0.5％；所述V的质量含量优选为0.12～0.14％，更优选为0.13％；所述Al的质量含量优选为0.03～0.05％，更优选为0.04％；所述Cu的质量含量优选为0.1～0.2％，更优选为0.15％；所述N的质量含量优选为0.01～0.02％，更优选为0.015％；所述P的质量含量优选为0.025％；所述S的质量含量优选为0.2％。
在本发明中，所述Mn和S的质量含量比值优选≥5，更优选为5～8，最优选为6～7。
本发明提供的硫系易切削不锈钢的夹杂物要求优选为：
B细系≤1.5；B粗系≤2.0；C细系≤1.0；C粗系≤1.0；D细系≤3.0；D粗系≤3.0。
在本发明中，所述硫系易切削不锈钢的形状优选为扁钢，其规格优选为119*129mm、119*136mm、120*143mm、125*127mm等。
本发明在确保各成分和夹杂物满足要求的基础上，使厚方扁钢三维方向上力学性能满足要求，铸锭到型材的成材率提高30％以上。
本发明中的硫系易切削不锈钢对硬度均匀性、力学性能三维方向要求很高，而这种材料为铁素体型不锈钢，热塑性较差，热加工开裂倾向严重。
本发明通过采用“电炉+AOD+LF+模铸”的新型工艺技术路线，在化学成分满足要求的基础上，通过在AOD冶炼实现低氮含量的控制，控制氮含量小于200ppm，以改善材料的冷热塑性和成品塑性，有效提高了材料的热加工成材率和性能综合指标。
本发明通过制定化学成分、硬度、组织等相关技术指标，根据材料的工艺特性，设计合理的冶炼方法，解决了材料的热塑性差以及力学性能不稳定的问题，不仅使型材(锻件)获得良好的硬度，而且提升了型材纵横向的力学性能，进一步提高型材三维方向的力学性能。本发明提供的硫系易切削不锈钢的制备方法具有良好的推广前景。
本发明通过采用“电炉+AOD+LF+模铸”的工艺技术，在保证化学成分满足要求的前提下，获得低氮含量、氧含量的铸锭，改善在热加工过程中的开裂倾向、并提高成品方扁钢的Y向(纵向)、X向(宽度)和厚度(Z向)三维方向上力学性能的塑性指标，同时控制产品中氧化物夹杂细系≤1.5级，粗系≤2.0级。
本发明提供的方法制备得到的硫系易切确不锈钢成品中氮含量≤180ppm，氧含量≤40ppm；在控制各种工艺参数的条件下，热塑性得到大幅度改善，方扁钢锭的成材率提高30％以上，产品的纵横向延伸率提高3％。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
采用“EF+AOD+LF”冶炼工艺冶炼，冶炼过程中，核心控氮含量≤0.02％，其它元素符合成分要求：
将合金原料进行EF冶炼，所述合金原料包括：
高碳锰铁、硅铁、硫铁、高碳铬铁、钒铁、硅钙线、低碳铬铁、钼铁、硼铁、金属锰、铝锭、铝线、镍板和电解镍；
所述EF冶炼过程中不使用N2搅拌；出钢时C含量控制在≥2.2wt％；出钢温度为1640℃。
将EF冶炼后的合金液进行AOD冶炼，所述AOD冶炼过程中采用N2和Ar气吹入制度，AOD冶炼过程中全程吹氩；Cr含量控制为16.5wt％；AOD冶炼后期加入Ni和Mo进行氧化；AOD冶炼终点碳含量为0.1～0.12wt％；
所述AOD冶炼过程中先进行一次还原，再进行二次还原，一次还原采用Si和Fe还原，所述Si的加入量为合金液重量的0.25％；一次还原的时间为4min。一次还原后进行测温、取全分析样，然后进行流渣或扒渣；流渣或扒渣至1/3见钢液面或使余渣≤500kg；
二次还原加入石灰、铝锭和萤石；石灰的加入量为500kg/炉，铝锭的加入量为120kg/炉；萤石的加入量为72.5kg/炉；二次还原的时间为4min，二次还原完成后进行测温、取全分析样和流渣出钢；出钢时C的含量的控制为0.13～0.14wt％。
将AOD冶炼后的合金液进行LF冶炼，所述LF冶炼过程中加入Al和钢渣友进行还原；Al的加入量为钢水重量的0.08％；钢渣友的用量为165kg/炉；所述LF炉冶炼过程中静吹氩时间为20min；所述LF炉冶炼过程中吊包温度为1560℃；所述LF炉冶炼过程中为硫铁进行配硫而禁止采用其他方式配硫；所述LF炉冶炼过程中不采用C粉增碳。
将LF冶炼的合金液进行模铸，得到5.3吨方扁锭；所述模铸过程中在浇注前30min开始模内吹氩；氩气的保护压力控制在0.35MPa。
浇注完成后红送锻造开坯，加热温度为1220℃，开锻温度为1120℃，终锻温度为950℃，再烧时间为40min；锻后散开摆放，空冷或风冷至表面温度≤300℃后堆冷。
锻造开坯后进行700轧机轧制成材，加热温度为1200℃，终轧温度为980℃，轧后立即入水冷却至≤100℃。
轧制后的产品采用700℃、28小时保温，进行回火处理。
回火后的产品进行表面铣光精加工，得到硫系易切削不锈钢。
按照GB/T20214-2006《氮含量的测定惰性气体熔融热导法(常规法)》的标准，对本发明实施例1获得的硫系易切削不锈钢采用氮氧分析仪进行氮含量检测，检测结果为，氮含量为0.018wt％。
按照GB/T11170-2008《不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)》标准，对本发明实施例1制备的硫系易切削不锈钢进行成分检测，检测结果为：
C：0.15wt％、Mn：1.27wt％、Si：0.38wt％、P：0.025wt％、S：0.20wt％、Cr：16.45wt％、Mo：0.425wt％、Ni：0.45wt％、V：0.12wt％，Al：0.023wt％，Cu：0.06wt％，N：0.018wt％，余量为Fe。
按照GB-T231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分_试验方法》标准，对本发明实施例1制备的硫系易切削不锈钢进行硬度检测，检测结果为，HB230。
按照GB T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》标准，对本发明实施例1制备的硫系易切削不锈钢进行X、Y和Z三维方向上的力学性能进行检测，检测结果为：
Y向：Rm(拉伸强度)695MPa、R0.2(屈服强度)510MPa、A(延伸率)18％、Z(面缩率)40％；
X向：Rm 675MPa、R0.2 495MPa、A 12％、Z 13％；
Z向：Rm 505MPa、R0.2 420MPa、A 3％、Z 4％。
实施例2
按照实施例1的方法制备得到硫系易切削不锈钢，与实施例1的区别在于合金原料的配比不同。
按照GB/T11170-2008《不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)》标准，对本发明实施例2制备的硫系易切削不锈钢进行成分检测，检测结果为：
C：0.135wt％、Mn：1.27wt％、Si：0.34wt％、P：0.026wt％、S：0.24wt％、Cr：16.25wt％、Mo：0.44wt％、Ni：0.45wt％、V：0.12wt％、Al：0.035wt％、Cu：0.05wt％、N：0.014wt％，余量为Fe。
按照GB-T231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分_试验方法》标准，对本发明实施例2制备的硫系易切削不锈钢进行硬度检测，检测结果为，HB226。
按照GB T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》标准，对本发明实施例2制备的硫系易切削不锈钢进行X、Y和Z三维方向上的力学性能进行检测，检测结果为：
Y向：Rm 665MPa、R0.2 485MPa、A 19％、Z 40％；
X向：Rm 650MPa、R0.2 465MPa、A 13％、Z 15％；
Z向：Rm 510MPa、R0.2 425MPa、A 4％、Z 4％。
实施例3
按照实施例1的方法制备得到硫系易切削不锈钢，与实施例1的区别在于合金原料的配比不同。
按照实施例2的方法，对照本发明实施例3获得的硫系易切削不锈钢进行成分检测，检测结果为：
C：0.16wt％、Mn：1.22wt％、Si：0.26wt％、P：0.022wt％、S:0.19wt％、Cr：16.22wt％、Mo：0.44wt％、Ni：0.46wt％、V：0.12wt％、Al：0.033wt％、Cu：0.06wt％、N：0.019wt％，余量为Fe。
按照GB-T231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分_试验方法》标准，对本发明实施例3制备的硫系易切削不锈钢进行硬度检测，检测结果为，HB235。
按照GB T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》标准，对本发明实施例3制备的硫系易切削不锈钢进行X、Y和Z三维方向上的力学性能进行检测，检测结果为：
Y向：Rm 710MPa、R0.2 525MPa、A 16％、Z 38％；
X向：Rm 700MPa、R0.2 505MPa、A 11％、Z 13％；
Z向：Rm 515MPa、R0.2 435MPa、A 2％、Z 3％。
由以上实施例可知，本发明提供了一种硫系易切削不锈钢的制备方法，包括：将合金原料依次经过EF冶炼、AOD冶炼和LF冶炼，得到合金液；将所述合金液进行模铸，得到铸锭；将所述铸锭进行开坯后轧制，得到硫系易切削不锈钢。本发明通过采用“电炉+AOD+LF+模铸”的新型工艺技术路线，在化学成分满足要求的基础上，通过在AOD冶炼实现低氮含量的控制，控制氮含量小于200ppm，以改善材料的冷热塑性和成品塑性，有效提高了材料的热加工成材率和性能综合指标。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种硫系易切削不锈钢的制备方法，包括：
将合金原料依次经过电炉冶炼、氩氧脱碳法冶炼和炉外精炼冶炼，得到合金液；
将所述合金液进行模铸，得到铸锭；
将所述铸锭进行开坯后轧制，得到硫系易切削不锈钢；
所述合金原料的成分为：
0.15～0.17wt％的C；
1.15～1.40wt％的Mn；
0.25～0.6wt％的Si；
16.3～16.8wt％的Cr；
0.40～0.55wt％的Mo；
0.45～0.55wt％的Ni；
0.11～0.15wt％的V；
0.02～0.06wt％的Al；
≤0.2wt％的Cu；
≤0.02wt％的N；
0.02～0.03wt％的P；
0.17～0.23％wt％的S；
余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电炉冶炼的出钢温度为1630～1650℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氩氧脱碳法冶炼出钢时C含量控制为0.13～0.14wt％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉外精炼冶炼的吊包温度为1555～1565℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模铸过程中采用氩气保护，所述氩气的压力为0.2～0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开坯的加热温度为1210～1230℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轧制的加热温度为1150～1250℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轧制完成后还包括：
将轧制后的产品进行高温回火处理；
所述高温回火处理的温度为680～730℃。
9.一种权利要求1所述的方法制备得到的硫系易切削不锈钢，成分为：
0.15～0.17wt％的C；
1.15～1.40wt％的Mn；
0.25～0.6wt％的Si；
16.3～16.8wt％的Cr；
0.40～0.55wt％的Mo；
0.45～0.55wt％的Ni；
0.11～0.15wt％的V；
0.02～0.06wt％的Al；
≤0.2wt％的Cu；
≤0.02wt％的N；
0.02～0.03wt％的P；
0.17～0.23％wt％的S；
余量为Fe。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760576B (zh) * 2020-12-07 2022-08-05 上海大学 含碲的Y1Cr13易切削不锈钢及其制造方法
CN113584392B (zh) * 2021-08-03 2022-07-08 山西太钢不锈钢股份有限公司 易切削铁素体不锈钢的铸造方法
CN113684420B (zh) * 2021-08-17 2022-06-24 浙江青山钢铁有限公司 一种钙碲稀土复合处理的超易切削不锈钢及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006257500A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Nisshin Steel Co Ltd ダイシングソーテープフレーム
WO2012128397A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 O Sungbong Method of alloying sulphur using the reaction chamber and the high sulphur cast steel made thereby

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5135918B2 (ja) * 2006-10-03 2013-02-06 大同特殊鋼株式会社 マルテンサイト系快削ステンレス鋼
CN102363869B (zh) * 2011-10-14 2013-06-19 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 一种易切削铁素体不锈钢430fm的制造方法
CN104438418B (zh) * 2014-09-28 2017-01-25 浙江富钢金属制品有限公司 一种不锈钢模铸钢锭一火成材的轧制方法
CN107164609A (zh) * 2017-05-15 2017-09-15 安徽富凯特材有限公司 一种控制不锈钢钢水含硫量的方法
CN109763062A (zh) * 2018-05-11 2019-05-17 宝钢特钢长材有限公司 一种环保易切削不锈钢及其制备方法
CN110819896A (zh) * 2019-11-13 2020-02-21 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种精密压延用超薄奥氏体不锈钢带材的冶炼方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006257500A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Nisshin Steel Co Ltd ダイシングソーテープフレーム
WO2012128397A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 O Sungbong Method of alloying sulphur using the reaction chamber and the high sulphur cast steel made thereby

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