CN111733363A - 一种不锈钢加热片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不锈钢加热片及其制备方法，按重量百分比计包括：碳C：≤0.01％，硅Si：≤1.00％，锰Mn：≤1.00％，磷P：≤0.05％，硫S：≤0.005％；镍Ni：≤0.01％；铬Cr：≤20.5％，氮N：≤0.01％，铝Al：4.80％‑5.20％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。本发明通过配方及工艺的改良，通过限制Al、铬Cr在总原材料中所占的重量百分比，有效改善了不锈钢片的材质均匀性、导电性和延展性，且通过精轧法可将加热片加工至30μm的厚度，并保证加工精度，从而解决了现有的不锈钢片存在加热不均、加热慢、耗电大的问题，通过材料配比的限定，极大的延长了不锈钢加热片的使用寿命，延缓了其自身强度和抗拉能力发生退化的进程。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢加热片技术领域，尤其涉及一种不锈钢加热片及其制备方法。
背景技术
不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。
由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。"不锈钢"一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22％的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
其中，不锈钢片在包括地采暖领域在内的多个加热领域(如产品加热、管道伴热、道路融雪、建筑物化冰等)均有应用，然而，现有的不锈钢片存在加热不均、加热慢、耗电大的问题，并且在长期使用后，其自身强度和抗拉能力也发生退化，因此，现有技术还有待改进。
发明内容
根据以上技术问题，本发明提供一种不锈钢加热片，按重量百分比计包括：碳C：≤0.01％，硅Si：≤1.00％，锰Mn：≤1.00％，磷P：≤0.05％，硫S：≤0.005％；镍Ni：≤0.01％；铬Cr：≤20.5％，氮N：≤0.01％，铝Al：4.80％-5.20％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。
进一步的,按重量百分比计：铬Cr：19.5％-20.5％。
本发明的另一个目的在于提供一种不锈钢加热片的制备方法，其方法包括以下步骤：
1)将20Cr-5Al钢和上述重量百分比的硅Si、磷P、锰Mn、铝Al、铬Cr金属溶液倒入至真空感应炉中进行精炼，将金属溶液浇注呈钢锭，将钢锭通过连续铸造、或带材铸造制备成薄带坯料；
2)将薄带坯料的温度加热至1100℃以上，将薄带坯料轧成板状坯料，随后将板状坯料轧至为厚度为1.5mm的带状坯料；
3)将带状坯料放入至连续式退火炉中，退火炉中通入惰性保护气体，在600℃温度下进行退火处理；
4)将退火后的带状坯料通入至酸液槽内进行酸洗处理；
5)用冷轧机将清洗后的带状坯料轧成厚度为1mm的不锈钢薄带；
6)通过精轧法将不锈钢薄带加工至厚度为30μm；
7)将厚度为30μm的不锈钢薄带切割成预设尺寸的加热片。
进一步的,步骤6)中的冷轧速度为30-60米/分钟。
进一步的,步骤6)之后，还需要对不锈钢薄带的表面进行打磨处理。
进一步的,步骤4)的酸洗槽内选用选用盐酸溶液或硝酸溶液进行酸洗处理。
进一步的,加工后的不锈钢薄带密度为7.181g/cm3。
本发明的有益效果为：本发明通过配方及工艺的改良，通过限制Al、铬Cr在总原材料中所占的重量百分比，有效改善了不锈钢片的材质均匀性、导电性和延展性，且通过精轧法可将加热片加工至30μm的厚度，并保证加工精度，从而解决了现有的不锈钢片存在加热不均、加热慢、耗电大的问题，通过材料配比的限定，极大的延长了不锈钢加热片的使用寿命，延缓了其自身强度和抗拉能力发生退化的进程。
具体实施方式
本发明提供一种不锈钢加热片，按重量百分比计包括：碳C：≤0.01％，硅Si：≤1.00％，锰Mn：≤1.00％，磷P：≤0.05％，硫S：≤0.005％；镍Ni：≤0.01％；铬Cr：≤20.5％，氮N：≤0.01％，铝Al：4.80％-5.20％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。
进一步的，重量百分比计：铬Cr：19.5％-20.5％。
实施例1：
一种不锈钢加热片，按重量百分比计包括：碳C：0.01％，硅Si：1.00％，锰Mn：1.00％，磷P：0.05％，硫S：0.005％；镍Ni：0.01％；铬Cr：19.5％，氮N：0.01％，铝Al：4.80％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。
将20Cr-5Al钢和上述重量百分比的硅Si、磷P、锰Mn、Al、铬Cr金属溶液倒入至真空感应炉中进行精炼，将金属溶液浇注呈钢锭，将钢锭通过连续铸造、或带材铸造制备成薄带坯料；将薄带坯料的温度加热至1100℃以上，将薄带坯料轧成板状坯料，随后将板状坯料轧至为厚度为1.5mm的带状坯料；将带状坯料放入至连续式退火炉中，退火炉中通入惰性保护气体，在600℃温度下进行退火处理；将退火后的带状坯料通入至酸液槽内进行酸洗处理，酸洗槽内选用选用盐酸溶液或硝酸溶液进行酸洗处理；用冷轧机将清洗后的带状坯料轧成厚度为1mm的不锈钢薄带，冷轧速度为30-60米/分钟，对不锈钢薄带的表面进行打磨处理；通过精轧法将不锈钢薄带加工至厚度为30μm；将厚度为30μm的不锈钢薄带切割成预设尺寸的加热片，加工后的不锈钢薄带密度为7.181g/Cm3
实施例2：
本发明提供一种不锈钢加热片，按重量百分比计包括：碳C：0.01％，硅Si：1.00％，锰Mn：1.00％，磷P：0.05％，硫S：0.005％；镍Ni：0.01％；铬Cr：20.0％，氮N：0.01％，铝Al：5.0％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。
将20Cr-5Al钢和上述重量百分比的硅Si、磷P、锰Mn、铝Al、铬Cr金属溶液倒入至真空感应炉中进行精炼，将金属溶液浇注呈钢锭，将钢锭通过连续铸造、或带材铸造制备成薄带坯料；将薄带坯料的温度加热至1100℃以上，将薄带坯料轧成板状坯料，随后将板状坯料轧至为厚度为1.5mm的带状坯料；将带状坯料放入至连续式退火炉中，退火炉中通入惰性保护气体，在600℃温度下进行退火处理；将退火后的带状坯料通入至酸液槽内进行酸洗处理，酸洗槽内选用选用盐酸溶液或硝酸溶液进行酸洗处理；用冷轧机将清洗后的带状坯料轧成厚度为1mm的不锈钢薄带，冷轧速度为30-60米/分钟，对不锈钢薄带的表面进行打磨处理；通过精轧法将不锈钢薄带加工至厚度为30μm；将厚度为30μm的不锈钢薄带切割成预设尺寸的加热片，加工后的不锈钢薄带密度为7.181g/cm3。
实施例3：
本发明提供一种不锈钢加热片，按重量百分比计包括：碳C：0.01％，硅Si：1.00％，锰Mn：1.00％，磷P：0.05％，硫S：0.005％；镍Ni：0.01％；铬Cr：20.5％，氮N：0.01％，铝Al：5.20％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。
将20Cr-5Al钢和上述重量百分比的硅Si、磷P、锰Mn、铝Al、铬Cr金属溶液倒入至真空感应炉中进行精炼，将金属溶液浇注呈钢锭，将钢锭通过连续铸造、或带材铸造制备成薄带坯料；将薄带坯料的温度加热至1100℃以上，将薄带坯料轧成板状坯料，随后将板状坯料轧至为厚度为1.5mm的带状坯料；将带状坯料放入至连续式退火炉中，退火炉中通入惰性保护气体，在600℃温度下进行退火处理；将退火后的带状坯料通入至酸液槽内进行酸洗处理，酸洗槽内选用选用盐酸溶液或硝酸溶液进行酸洗处理；用冷轧机将清洗后的带状坯料轧成厚度为1mm的不锈钢薄带，冷轧速度为30-60米/分钟，对不锈钢薄带的表面进行打磨处理；通过精轧法将不锈钢薄带加工至厚度为30μm；将厚度为30μm的不锈钢薄带切割成预设尺寸的加热片，加工后的不锈钢薄带密度为7.181g/cm3。
通过本实施方案制定的3个实施例中，实施例1中加热片的导电性和延展性最差，虽然加热较均匀，但加热慢、耗电大；实施例2中加热片的综合性能最好，材质均匀性、导电性和延展性相对于实施例1均有改善，加热均匀、迅速，且耗电较小；实施例3中，材质的均匀性及导电性变化不明显，但延展性有所下降。
通过对原材料中的铬Cr、铝Al按重量百分比进行控制，可以得到加热片的性能的变化，因此，当按重量百分比计，铬Cr：20.0％、铝Al：5.0％时，为本发明的最优设计方案，此技术方案下，加热片的材质均匀性、导电性及延展性综合最优，且铝Al在加热片上生成连续且致密的氧化膜，避免氧气进入加热片内部对加热片造成氧化腐蚀，从而延长了不锈钢加热片的使用寿命，延缓了其自身强度和抗拉能力发生退化的进程。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明提到的各个部件为现有领域常见技术，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种不锈钢加热片，其特征在于，按重量百分比计包括：碳C：≤0.01％，硅Si：≤1.00％，锰Mn：≤1.00％，磷P：≤0.05％，硫S：≤0.005％；镍Ni：≤0.01％；铬Cr：≤20.5％，氮N：≤0.01％，铝Al：4.80％-5.20％，余量为铁Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢加热片，其特征在于,按重量百分比计：铬Cr：19.5％-20.5％。
3.根据权利要求1或2所述的一种不锈钢加热片的制备方法，其特征在于，不锈钢加热片加工具体步骤为：
1)将20Cr-5Al钢和上述重量百分比的硅Si、磷P、锰Mn、铝Al、铬Cr金属溶液倒入至真空感应炉中进行精炼，将金属溶液浇注呈钢锭，将钢锭通过连续铸造、或带材铸造制备成薄带坯料；
2)将薄带坯料的温度加热至1100℃以上，将薄带坯料轧成板状坯料，随后将板状坯料轧至为厚度为1.5mm的带状坯料；
3)将带状坯料放入至连续式退火炉中，退火炉中通入惰性保护气体，在600℃温度下进行退火处理；
4)将退火后的带状坯料通入至酸液槽内进行酸洗处理；
5)用冷轧机将清洗后的带状坯料轧成厚度为1mm的不锈钢薄带；
6)通过精轧将不锈钢薄带加工至厚度为30μm；
7)将厚度为30μm的不锈钢薄带切割成预设尺寸的加热片。
4.根据权利要求3所述的一种不锈钢加热片的制备方法，其特征在于,步骤6)中的冷轧速度为30-60米/分钟。
5.根据权利要求3所述的一种不锈钢加热片的制备方法，其特征在于,步骤6)之后，还需要对不锈钢薄带的表面进行打磨处理。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢加热片的制备方法，其特征在于,步骤4)的酸洗槽内选用选用盐酸溶液或硝酸溶液进行酸洗处理。
7.根据权利要求3所述的一种不锈钢加热片的制备方法，其特征在于,加工后的不锈钢薄带密度为7.181g/cm3。
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