CN111378903A - 一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，按质量比包括以下元素配方：C 0.01‑0.02；Si 0.2‑0.22；Mn 1.7‑1.9；P 0.018‑0.020；S 0.003‑0.005；N 0.07‑0.09；Ni 14.4‑14.6；Cr 18.0‑19.0；Mo 2.0‑2.2；Cu 0.08‑0.09；V 0.05‑0.07。本发明的超纯净双重冶炼配方，采用合理的数据范围，这样的洁净钢的基材，方便做电子级电解抛光(EP)处理，EP处理后有较佳的镍铬合金沉积，形成镍铬合金层，提高耐酸碱腐蚀能力，并在流道表面呈现较佳的抛光度，以便使粉尘堆积量降到最低，达到奈米级无尘环境使用标准。

Description

一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方
技术领域
本发明涉及阀门冶炼配方，具体涉及一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方。
背景技术
在半导体特殊气体系统中通常使用ASTM SUS316L规范基材，钢材在安装使用之前必须经过电子级的电解抛光处理(Elector Polish俗称EP级处理)，以此来增加镀铬层的厚度。EP级处理可以改善表面粗度、改善凹陷度、增加氧化膜厚度和移除附着物。以便于在特殊气体流经管道时有较佳的强度、韧性及抗酸碱腐蚀的能力。
为了使半导体特殊气体流经管道系统时能够保持最佳的洁净度与安全性，所使用的钢材必须是洁净钢的基材，以便在做电子级电解抛光(EP)处理时能够有较佳的镍铬合金沉积，形成镍铬合金层，提高耐酸碱腐蚀能力，并在流道表面呈现较佳的抛光度，以便使粉尘堆积量降到最低，达到奈米级无尘环境使用标准。
一般的洁净钢基材，由于各组成配方数据有差异、元素有差异，平面机械抛光之后表面会存在微蚀孔，若认为表面已经很光滑，经过电解抛光之后，腐蚀孔加剧，这样的材料用在半导体阀门中，流道是不光滑的，管道容易污染。
发明内容
为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种能够满足EP处理的应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方。
本发明提供如下技术方案：
一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，按质量比包括以下元素配方：
C 0.01-0.02；
Si 0.2-0.22；
Mn 1.7-1.9；
P 0.018-0.020；
S 0.003-0.005；
N 0.07-0.09；
Ni 14.4-14.6；
Cr 18.0-19.0；
Mo 2.0-2.2；
Cu 0.08-0.09；
V 0.05-0.07。
优选的，按质量比包括以下元素配方：
C 0.01；
Si 0.2；
Mn 1.7；
P 0.018；
S 0.003；
N 0.09；
Ni 14.6；
Cr 18.0；
Mo 2.0；
Cu 0.08；
V 0.05。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：应用于半导体阀门洁净钢基材，对洁净度和安全性要求高，本发明的超纯净双重冶炼配方，采用合理的数据范围，这样的洁净钢的基材，方便做电子级电解抛光(EP)处理，EP处理后有较佳的镍铬合金沉积，增加了镍铬合金层的厚度，提高耐酸碱腐蚀能力，并在流道表面呈现较佳的抛光度，以便使粉尘堆积量降到最低，达到奈米级无尘环境使用标准。
附图说明
图1为对比例4电子级电解抛光(EP)前材料表面金相图。
图2为对比例4电子级电解抛光(EP)后材料表面金相图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，按质量比包括以下元素配方：
C 0.01；
Si 0.2；
Mn 1.7；
P 0.018；
S 0.003；
N 0.09；
Ni 14.6；
Cr 18.0；
Mo 2.0；
Cu 0.08；
V 0.05。
实施例2
一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，按质量比包括以下元素配方：
C 0.015；
Si 0.21；
Mn 1.8；
P 0.019；
S 0.004；
N 0.08；
Ni 14.5；
Cr 18.5；
Mo 2.1；
Cu 0.085；
V 0.06。
实施例3
一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，按质量比包括以下元素配方：
C 0.02；
Si 0.22；
Mn 1.9；
P 0.020；
S 0.005；
N 0.09；
Ni 14.6；
Cr 19.0；
Mo 2.3；
Cu 0.09；
V 0.07。
以下表一与其他公司配方的对比例。
Figure BDA0002497490750000051
Figure BDA0002497490750000061
将对比例4做电子级电解抛光(EP)试验：
洁净钢材料:WLSN 316LS-1 2Q79025
方法:
1.材料锯切。
2.平面研磨:利用#600、#800、#1000、#1500、#2000等不同番数砂纸作渐进湿式研磨。
3.平面抛光:利用1.0μm之氧化铝粉末作镜面抛光。
4.显微镜观察并取像，纪录电子级电解抛光(EP)前材料之表面情形。
5.电解抛光。
6.显微镜观察并取像，纪录电子级电解抛光(EP)后材料之表面情形，并比较前后之差异。
结论:
EP前如图1，EP后如图2，就金相图片可知，平面抛光后之材料表面可达镜面效果，Ra值为0.03，但在显微镜底下已可发现些微蚀孔，经电子级电解抛光(EP)后，蚀孔情形更为加剧。因此，本材料在镍铬沉积时造成表面粗糙度异常，所以并不适宜进行EP加工。
本发明的一超纯净双重冶炼配方，选用合适的范围，各元素控制一定的数据范围，
C 具有更高的抗裂性并保持不受温度影响的延展性；
Si 提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，硅和钼、铬结合，可提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；
Mn 有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能；
P 降低钢的冷脆性，避免焊接性能、塑性、冷弯性能变坏；
N 提高强度、低温韧性，增加时效敏感度；
Ni 提高强度、耐酸硷腐蚀又保持塑行及韧性，高温保持防鏽及耐热能力；
Cr 提高强度、硬度、抗氧化、耐腐蚀和耐磨性；
Mo 使晶粒细化，提高促透性和热强性能。高温时保持足够强度及抗蠕变能力；
Cu 提高强度、大气腐蚀性能及韧性；
V 提高抗氢腐蚀能力。
各元素组成的配方，能将物理性能发挥到最佳，最后能达到预料不到的技术效果，杂质含量极低，真正做到洁净钢。
本申请的配方是用在半导体阀门洁净钢基材双重冶炼元素组成配方(但不限于此基材应用范围)，这里的双重冶炼是指真空感应熔炼(VIM)+真空自耗电弧熔炼(VAR)，使用这个配方的目的主要是为了使制造出的钢材经过电子级电解抛光(EP)处理后，有较佳的镍铬合金沉积，增肌了镍铬合金层的厚度，并在流道表面呈现较佳的抛光度，以致于在保证流道的强度与韧性的同时，使流道有较强的抗酸碱腐蚀能力，流道内粉尘堆积量降到最低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，其特征在于：按质量比包括以下元素配方：
Figure FDA0002497490740000011
2.根据权利要求1所述的一种应用在半导体阀门的超纯净双重冶炼配方，其特征在于：按质量比包括以下元素配方：
Figure FDA0002497490740000012
Figure FDA0002497490740000021
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JP2018089678A (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 日鐵住金溶接工業株式会社 ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ

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