CN113061804A - 一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法 - Google Patents

一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高耐腐蚀不锈钢生产技术领域，具体的说是一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法，包括材料组一、材料组二和材料组三；所述材料组一由以下重量组分的原料组成：C:0.08‑0.15％、Si:0.01‑0.6％、Mn:0.02‑0.6％、P:0.01‑0.03％、S：0.0002‑0.03％、Cr:12‑14％、Mo：0.8‑1.5％、Bi：1.2‑6％、V：0.1‑0.3％、余量为铁；本发明中具有“弹性”的不锈钢三可以起到维持不锈钢二和不锈钢三内部处于近似恒压的一个状态，从而避免不锈钢二和不锈钢三内部的水长时间放置温度降低时保温杯上的密封盖打开困难；且由于不锈钢三由材料组一制成，不锈钢二由材料组一制成，材料组一与材料组二中的Cr的含量都比较高，进而使得不锈钢二与不锈钢一的耐腐蚀性较好；同时本发明不需要将不锈钢二和不锈钢三的拼接处进行焊接，从而比较方便。

Description

一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法
技术领域
本发明属于高耐腐蚀不锈钢生产技术领域，具体的说是一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法。
背景技术
不锈钢(Stainless Steel)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。
由于不锈钢具有耐腐蚀、耐摔以及易清洗等优点，使得不锈钢材料广泛应用于日常生活中，比如不锈钢洗菜盆、不锈钢锅盖以及不锈钢保温杯的应用等等，不锈钢保温杯虽然具有质轻、耐摔、保温性能好等优点，但是在实际使用时保温杯仍然存在以下弊端：现有技术中的保温杯在使用时，倒入保温杯内部的热水长时间不饮用的话，水温将会逐渐降低直至常温，此时由于保温杯内部相对于刚加入开水时温度较低，进而此时保温杯内部的压力相对于刚开始较低，保温杯内部将会相对形成一个相对负压的状态，进而使得保温杯的杯盖不易拧下，这将会对实用保温杯的用户造成极大的不便。
为此，本发明提出了一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法来解决上述问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决倒入保温杯内部的热水长时间不饮用的话，水温将会逐渐降低直至常温，此时由于保温杯内部相对于刚加入开水时温度较低，进而此时保温杯内部的压力相对于刚开始压力较低，保温杯内部将会相对形成一个相对负压的状态，进而使得保温杯的杯盖不易拧下的问题，本发明提出的一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高耐腐蚀不锈钢，包括材料组一、材料组二和材料组三；
所述材料组一由以下重量组分的原料组成：C:0.08-0.15％、Si:0.01-0.6％、Mn:0.02-0.6％、P:0.01-0.03％、S：0.0002-0.03％、Cr:12-14％、Mo：0.8-1.5％、Bi：1.2-6％、V：0.1-0.3％、余量为铁；
所述材料组二由以下重量组分的原料组成：C:0.05-0.08％、Si:0.06-0.09％、Mn:1-1.8％、P:0.03-0.035％、S：0.01-0.02％、Cr:16-18％、Mo：2-3％、Bi：0.1-0.25％、V：0.6-0.7％、Al:0.003-0.01％、余量为铁；
所述材料组三由以下重量组分的原料组成：C:0.04-0.07％、Si:0.03-0.05％、Mn:0.12-0.15％、P:0.02-0.04％、S：0.003-0.01％、Cr:16-18％、Mo：1.5-2.0％、Bi：0.05-0.2％、V：4.5-6.7％、Al:15.6-20.3％、余量为铁；
所述耐腐蚀不锈钢的制备方法如下：
S1:称取上述材料组二中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入高温电弧熔炉中熔化，熔化温度为1570-1630℃，然后钢水升温至1630-1690℃，加入相应组分的Mo、V、P，然后将钢水在钢包炉中进行精炼，精练后放入真空脱气装置中进行脱气处理，真空脱气装置中的绝对压强小于70Pa、保持时间为15-20min；
S2:将S1中的钢水倒入模具中浇铸成铸坯，将铸坯以5-10℃/min的速度加热1187-1260℃，然后将铸坯进行热轧成热轧板，再将冷轧板放入锻压机中进行锻造得柱状槽体结构的不锈钢一，第一道锻造程序的锻造温度为1130-1250℃，第二道锻造程序的锻造温度为860-900℃；
S3:称取材料组二中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度控制在1560-1700℃，然后将钢水倒入模具中进行浇铸成型得空心圆管状的半成品，再将半成品的顶部采用冲压机冲压形成有光滑外翻边的圆管状不锈钢二；
S4:称取材料组一中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度为1450-1550℃，将钢水倒入模具中浇铸成型得半圆球壳状的不锈钢三，再将不锈钢三的边缘采用打磨机打磨平整；
S5:称取材料组三中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入电弧熔炉中熔炼，熔炼温度为1570-1630℃，然后再将钢水以5-10℃/min的速度降温至1250-1350℃，加入相应组分的P和Al，将后将熔融后的钢水倒入模具中浇铸成环形结构的不锈钢四；
所述不锈钢二与不锈钢一相互拼接，且不锈钢二位于不锈钢一的上表面；所述不锈钢二的底部边缘以及不锈钢一的顶部边缘均开设有第一环形连接槽；所述不锈钢三的顶端和底端分别位于不锈钢二底部的第一环形连接槽内、不锈钢一顶部的第一环形连接槽内，且第一环形连接槽的形状与不锈钢三的形状相匹配；所述不锈钢一位于不锈钢二和不锈钢一的外侧；所述不锈钢二的顶部边缘与不锈钢一的内壁相互焊接；所述不锈钢一和不锈钢二、不锈钢一之间形成环形空腔；所述不锈钢三的顶部边缘以及底部边缘均为光滑的曲面设计，且不锈钢三的顶部边缘的厚度、底部边缘的厚度均大于不锈钢三中间部位的厚度；
工作时，本发明中制得的不锈钢一、不锈钢二、不锈钢一和不锈钢三特别使用于制作保温杯内胆，在将不锈钢一、不锈钢二、不锈钢一和不锈钢三拼装成保温杯内胆时可采取如下步骤进行：一、将不锈钢三在低温环境下存储20-25h，存储温度为-20-28℃，并将不锈钢二和不锈钢一放入500-600℃的加热箱内加热0.5-0.7h；然后将不锈钢二和不锈钢一相互拼接，并将不锈钢三置于不锈钢二和不锈钢一之间，采用热压机对不锈钢二的顶部施压，使得不锈钢三的两端分别嵌入不锈钢二底部的第一环形连接槽以及不锈钢一顶部的第一环形连接槽内，静置10-15h；二、然后在不锈钢二的内壁开设与第一环形连接槽内部连通的浇铸口，通过浇铸口向第一环形连接槽的内部注入连接钢水，连接铁水的成分与材料组三的成分相同；三、再静置20-25h，然后通过打磨设备将不锈钢二和不锈钢一的边缘打磨光滑，然后将不锈钢一套设在不锈钢二和不锈钢一的外部，最后将不锈钢二的顶部边缘与不锈钢一的内壁焊接得保温杯内胆，焊接材料为316cb、316L中的一种；
本发明中的不锈钢一和不锈钢二由材料组二制成，且材料组二中含有V，V使得不锈钢一和不锈钢二具有高强度的特性，进而防止保温杯内胆被摔时不锈钢一和不锈钢二发生变形；同时由于不锈钢三由材料组一组成，材料组一具有较高的弹性，进而当在不锈钢二和不锈钢三的内部装入热水时，不锈钢二和不锈钢三内部压力逐渐增大，此时不锈钢三将会发生形变而使得其体积增大，从而避免不锈钢二和不锈钢三内部压力过大，且可以避免当不锈钢二和不锈钢三内部装水过满时由于其内部压力过大而将保温杯盖弹开，且由于不锈钢二和不锈钢三内部压力过大时，不锈钢三发生形变体积增大而使得不锈钢二和不锈钢三内部的压力降低，而当不锈钢二和不锈钢三内部的水温度缓慢降低的过程中，随着不锈钢二和不锈钢三内部的压力降低，此时不锈钢三将会逐渐恢复要原来的形状，进而具有“弹性”的不锈钢三可以起到维持不锈钢二和不锈钢三内部处于近似恒压的一个状态，从而避免不锈钢二和不锈钢三内部的水长时间放置温度降低时保温杯上的密封盖打开困难；且由于不锈钢三由材料组一制成，不锈钢二由材料组一制成，材料组一与材料组二中的Cr的含量都比较高，进而使得不锈钢二与不锈钢一的耐腐蚀性较好；且不锈钢一和不锈钢二、不锈钢三之间的环形空腔内填充有镍酸铋，镍酸铋会出现金属间电荷转移和极性-非极性转换两种不同原理导致的遇热收缩负膨胀现象，进而使得不锈钢一和不锈钢二、不锈钢三之间的环形空腔内的合金材料具有热缩冷胀的功能，进而当不锈钢二和不锈钢三内部的温度较高时，此时不锈钢二和不锈钢三内部压力过大，此时不锈钢三发生形变向下挤压，此时环形空腔内部的合金材料则在再不锈钢二和不锈钢三内部的温度作用下发生收缩，进而使得不锈钢三有可膨胀的空间，同理，当不锈钢三收缩时，位于环形空腔内部的合金材料将会发生膨胀，进而有助于不锈钢三的回弹复位；
同时本发明中的不锈钢二和不锈钢三之间为可拆卸连接，可拆卸连接是通过不锈钢四进行的，首先将不锈钢二和不锈钢三进行升温处理，将不锈钢四进行降温处理，根据热胀冷缩的原理可知，不锈钢二和不锈钢三将会发生膨胀，进而不锈钢二和不锈钢三内部的第一环形连接槽体积将会变大，而不锈钢四的体积将会收缩，进而此时不锈钢四将会很容易嵌入不锈钢二和不锈钢三上的第一环形连接槽内，随着不锈钢二和不锈钢三温度的降低，第一环形连接槽的体积将会收缩，且随着不锈钢四表面温度逐渐的升高，不锈钢四的体积也将会逐渐的增大，进而使得不锈钢四牢固的嵌设在不锈钢二和不锈钢三内部的第一环形连接槽内，实现不锈钢二和不锈钢三的无痕连接，不需要将不锈钢二和不锈钢三的拼接处进行焊接，从而比较方便，且节省了对焊接处进行打磨的步骤，从而节省了工艺和成本；当不锈钢四两不锈钢二和不锈钢三连接以后，在从不锈钢二上的浇铸口内向第一环形连接槽和不锈钢四之间的间隙内注入连接铁水，连接铁水将第一环形连接槽和不锈钢四之间的间隙填充，进而使得不锈钢二和不锈钢三的连接更加的牢固。
优选的，所述第一环形连接槽的内壁均匀设有凸起刺；所述凸起刺由材料组三组成；工作时，注入第一环形连接槽内部的连接钢水在凝固时将会与第一环形连接槽内壁的凸起刺一体成型，进而使得连接钢水与第一环形连接槽的内壁连接的更加的牢固，进一步增大了第一环形连接槽与不锈钢四的连接强度和抗拔力。
优选的，所述不锈钢二的底部边缘以及不锈钢一的顶部边缘开设有与两组第一环形连接槽相互连通的第二环形连接槽；所述第二环形连接槽截面为T形结构，且第二环形连接槽位于不锈钢二和不锈钢一靠近外边缘的位置处；工作时，注入第一环形连接槽内部的连接钢水将会溢出到第二环形连接槽的内部，进而在第二环形连接槽的外侧形成一个截面为T形的圆环，圆环可以起到将不锈钢二和不锈钢三的拼接处进一步密封的作用，进而提高不锈钢二和不锈钢三的保温性以及密封性。
优选的，所述不锈钢二的底部位于第一环形连接槽的内侧开设有第三环形连接槽；所述第三环形连接槽的底端向下延伸至不锈钢一的内部；所述第三环形连接槽的底端与不锈钢一上的第一环形连接槽的内部相互连通；工作时，注入第一环形连接槽和不锈钢四间隙内部的连接钢水将会进入第三环形连接槽的内部，进而在不锈钢二和不锈钢三靠近内壁的位置形成一环形防护板，进一步起到对不锈钢二和不锈钢三的连接处进行密封的作用。
优选的，所述不锈钢三的表面边缘均匀设有微孔；所述微孔均与不锈钢三内部的连接腔相互连通；工作时，由于不锈钢四的边缘设有与其内部的连接腔连通的微孔，进入第一环形连接槽内部的连接铁水也将会注入连接腔的内部，进而使得连接铁水在凝固以后会在不锈钢四的外部以及内部形成一个整体的、网络状的连接块，使得第一环形连接槽和不锈钢四之间的连接更加的牢固。
一种不锈钢的制造方法，适用于上述的高耐腐蚀不锈钢，具体包括如下步骤：
S1:称取上述材料组二中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入高温电弧熔炉中熔化，熔化温度为1570-1630℃，然后钢水升温至1630-1690℃，加入相应组分的Mo、V、P，然后将钢水在钢包炉中进行精炼，精练后放入真空脱气装置中进行脱气处理，真空脱气装置中的绝对压强小于70Pa、保持时间为15-20min；
S2:将S1中的钢水倒入模具中浇铸成铸坯，将铸坯以5-10℃/min的速度加热1187-1260℃，然后将铸坯进行热轧成热轧板，再将冷轧板放入锻压机中进行锻造得柱状槽体结构的不锈钢一，第一道锻造程序的锻造温度为1130-1250℃，第二道锻造程序的锻造温度为860-900℃；
S3:称取材料组二中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度控制在1560-1700℃，然后将钢水倒入模具中进行浇铸成型得空心圆管状的半成品，再将半成品的顶部采用冲压机冲压形成有光滑外翻边的圆管状不锈钢二；
S4:称取材料组一中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度为1450-1550℃，将钢水倒入模具中浇铸成型得半圆球壳状的不锈钢三，再将不锈钢的边缘采用打磨机打磨平整；
S5:称取材料组三中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入电弧熔炉中熔炼，熔炼温度为1570-1630℃，然后再将钢水以5-10℃/min的速度降温至1250-1350℃，加入相应组分的P和Al，将后将熔融后的钢水倒入模具中浇铸成环形结构的不锈钢四。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法，通过设置具有弹性的不锈钢三，进而当在不锈钢二和不锈钢三的内部装入热水时，不锈钢二和不锈钢三内部压力逐渐增大，此时不锈钢三将会发生形变而使得其体积增大，从而避免不锈钢二和不锈钢三内部压力过大，且可以避免当不锈钢二和不锈钢三内部装水过满时由于其内部压力过大而将保温杯盖弹开，同时具有“弹性”的不锈钢三可以起到维持不锈钢二和不锈钢三内部处于近似恒压的一个状态，从而避免不锈钢二和不锈钢三内部的水长时间放置温度降低时保温杯上的密封盖打开困难。
2.本发明所述的一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法，通过设置连接件，连接件实现了不锈钢二和不锈钢三的无痕连接，不需要将不锈钢二和不锈钢三的拼接处进行焊接，从而比较方便，且节省了对焊接处进行打磨的步骤，从而节省了工艺和成本。
3.本发明所述的一种高耐腐蚀不锈钢及其制造方法，通过设置第二环形连接槽和第三环形连接槽，注入第一环形连接槽内部的连接铁水将会溢出到第二环形连接槽和第三环形连接槽的内部，进而在第二环形连接槽的外侧形成一个截面为T形的圆环，且在不锈钢三靠近内壁的位置形成一环形防护板，进而提高不锈钢二和不锈钢三的保温性以及密封性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中的高耐腐蚀不锈钢的制备流程图；
图2不锈钢一的结构示意图；
图3不锈钢二的结构示意图；
图4不锈钢三的结构示意图；
图5不锈钢四的结构示意图；
图6是本发明中的保温杯内胆的结构示意图；
图7是本发明中的保温杯内胆的内部结构示意图；
图8是图7中A处局部放大图；
图中：不锈钢一1、不锈钢二2、不锈钢三3、第一环形连接槽4、不锈钢四5、连接腔6、微孔7、第二环形连接槽8、第三环形连接槽9、浇铸口10、凸起刺11。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，本发明所述的一种高耐腐蚀不锈钢，包括材料组一、材料组二和材料组三；
所述材料组一由以下重量组分的原料组成：C:0.08-0.15％、Si:0.01-0.6％、Mn:0.02-0.6％、P:0.01-0.03％、S：0.0002-0.03％、Cr:12-14％、Mo：0.8-1.5％、Bi：1.2-6％、V：0.1-0.3％、余量为铁；
所述材料组二由以下重量组分的原料组成：C:0.05-0.08％、Si:0.06-0.09％、Mn:1-1.8％、P:0.03-0.035％、S：0.01-0.02％、Cr:16-18％、Mo：2-3％、Bi：0.1-0.25％、V：0.6-0.7％、Al:0.003-0.01％、余量为铁；
所述材料组三由以下重量组分的原料组成：C:0.04-0.07％、Si:0.03-0.05％、Mn:0.12-0.15％、P:0.02-0.04％、S：0.003-0.01％、Cr:16-18％、Mo：1.5-2.0％、Bi：0.05-0.2％、V：4.5-6.7％、Al:15.6-20.3％、余量为铁；
所述耐腐蚀不锈钢的制备方法如下：
S1:称取上述材料组二中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入高温电弧熔炉中熔化，熔化温度为1570-1630℃，然后钢水升温至1630-1690℃，加入相应组分的Mo、V、P，然后将钢水在钢包炉中进行精炼，精练后放入真空脱气装置中进行脱气处理，真空脱气装置中的绝对压强小于70Pa、保持时间为15-20min；
S2:将S1中的钢水倒入模具中浇铸成铸坯，将铸坯以5-10℃/min的速度加热1187-1260℃，然后将铸坯进行热轧成热轧板，再将冷轧板放入锻压机中进行锻造得柱状槽体结构的不锈钢一1，第一道锻造程序的锻造温度为1130-1250℃，第二道锻造程序的锻造温度为860-900℃；
S3:称取材料组二中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度控制在1560-1700℃，然后将钢水倒入模具中进行浇铸成型得空心圆管状的半成品，再将半成品的顶部采用冲压机冲压形成有光滑外翻边的圆管状不锈钢二2；
S4:称取材料组一中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度为1450-1550℃，将钢水倒入模具中浇铸成型得半圆球壳状的不锈钢三3，再将不锈钢3的边缘采用打磨机打磨平整；
S5:称取材料组三中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入电弧熔炉中熔炼，熔炼温度为1570-1630℃，然后再将钢水以5-10℃/min的速度降温至1250-1350℃，加入相应组分的P和Al，将后将熔融后的钢水倒入模具中浇铸成环形结构的不锈钢四5；
所述不锈钢二2与不锈钢一3相互拼接，且不锈钢二2位于不锈钢一3的上表面；所述不锈钢二2的底部边缘以及不锈钢一3的顶部边缘均开设有第一环形连接槽4；所述不锈钢三5的顶端和底端分别位于不锈钢二2底部的第一环形连接槽4内、不锈钢一3顶部的第一环形连接槽4内，且第一环形连接槽4的形状与不锈钢三5的形状相匹配；所述不锈钢一1位于不锈钢二2和不锈钢一3的外侧；所述不锈钢二2的顶部边缘与不锈钢一1的内壁相互焊接；所述不锈钢一1和不锈钢二2、不锈钢一3之间形成环形空腔；所述不锈钢三5的顶部边缘以及底部边缘均为光滑的曲面设计，且不锈钢三5的顶部边缘的厚度、底部边缘的厚度均大于不锈钢三5中间部位的厚度；
工作时，本发明中制得的不锈钢一1、不锈钢二2、不锈钢一3和不锈钢三5特别适合用于制作保温杯内胆，在将不锈钢一1、不锈钢二2、不锈钢一3和不锈钢三5拼装成保温杯内胆时可采取如下步骤进行：一、将不锈钢三5在低温环境下存储20-25h，存储温度为-20-28℃，并将不锈钢二2和不锈钢一3放入500-600℃的加热箱内加热0.5-0.7h；然后将不锈钢二2和不锈钢一3相互拼接，并将不锈钢三5置于不锈钢二2和不锈钢一3之间，采用热压机对不锈钢二2的顶部施压，使得不锈钢三5的两端分别嵌入不锈钢二2底部的第一环形连接槽4以及不锈钢一3顶部的第一环形连接槽4内，静置10-15h；二、然后在不锈钢二2的内壁开设与第一环形连接槽4内部连通的浇铸口10，通过浇铸口10向第一环形连接槽4的内部注入连接钢水，连接铁水的成分与材料组三的成分相同；三、再静置20-25h，然后通过打磨设备将不锈钢二2和不锈钢一3的边缘打磨光滑，然后将不锈钢一1套设在不锈钢二2和不锈钢一3的外部，最后将不锈钢二2的顶部边缘与不锈钢一1的内壁焊接得保温杯内胆，焊接材料为316cb、316L中的一种；
本发明中的不锈钢一1和不锈钢二2由材料组二制成，且材料组二中含有V，V使得不锈钢一1和不锈钢二2具有高强度的特性，进而防止保温杯内胆被摔时不锈钢一1和不锈钢二2发生变形；同时由于不锈钢三3由材料组一组成，材料组一具有较高的弹性，进而当在不锈钢二2和不锈钢三3的内部装入热水时，不锈钢二2和不锈钢三3内部压力逐渐增大，此时不锈钢三3将会发生形变而使得其体积增大，从而避免不锈钢二2和不锈钢三3内部压力过大，且可以避免当不锈钢二2和不锈钢三3内部装水过满时由于其内部压力过大而将保温杯盖弹开，且由于不锈钢二2和不锈钢三3内部压力过大时，不锈钢三3发生形变体积增大而使得不锈钢二2和不锈钢三3内部的压力降低，而当不锈钢二2和不锈钢三3内部的水温度缓慢降低的过程中，随着不锈钢二2和不锈钢三3内部的压力降低，此时不锈钢三3将会逐渐恢复要原来的形状，进而具有“弹性”的不锈钢三3可以起到维持不锈钢二2和不锈钢三3内部处于近似恒压的一个状态，从而避免不锈钢二2和不锈钢三3内部的水长时间放置温度降低时保温杯上的密封盖打开困难；且由于不锈钢三3由材料组一制成，不锈钢二2由材料组一制成，材料组一与材料组二中的Cr的含量都比较高，进而使得不锈钢二2与不锈钢一1的耐腐蚀性较好；且不锈钢一1和不锈钢二2、不锈钢三3之间的环形空腔内填充有镍酸铋，镍酸铋会出现金属间电荷转移和极性-非极性转换两种不同原理导致的遇热收缩负膨胀现象，进而使得不锈钢一1和不锈钢二2、不锈钢三3之间的环形空腔内的合金材料具有热缩冷胀的功能，进而当不锈钢二2和不锈钢三3内部的温度较高时，此时不锈钢二2和不锈钢三3内部压力过大，此时不锈钢三3发生形变向下挤压，此时环形空腔内部的合金材料则在再不锈钢二2和不锈钢三3内部的温度作用下发生收缩，进而使得不锈钢三3有可膨胀的空间，同理，当不锈钢三3收缩时，位于环形空腔内部的合金材料将会发生膨胀，进而有助于不锈钢三3的回弹复位；
同时本发明中的不锈钢二2和不锈钢三3之间为可拆卸连接，可拆卸连接是通过不锈钢四5进行的，首先将不锈钢二2和不锈钢三3进行升温处理，将不锈钢四5进行降温处理，根据热胀冷缩的原理可知，不锈钢二2和不锈钢三3将会发生膨胀，进而不锈钢二2和不锈钢三3内部的第一环形连接槽4体积将会变大，而不锈钢四5的体积将会收缩，进而此时不锈钢四5将会很容易嵌入不锈钢二2和不锈钢三3上的第一环形连接槽4内，随着不锈钢二2和不锈钢三3温度的降低，第一环形连接槽4的体积将会收缩，且随着不锈钢四5表面温度逐渐的升高，不锈钢四5的体积也将会逐渐的增大，进而使得不锈钢四5牢固的嵌设在不锈钢二2和不锈钢三3内部的第一环形连接槽4内，实现不锈钢二2和不锈钢三3的无痕连接，不需要将不锈钢二2和不锈钢三3的拼接处进行焊接，从而比较方便，且节省了对焊接处进行打磨的步骤，从而节省了工艺和成本；当不锈钢四5两不锈钢二2和不锈钢三3连接以后，在从不锈钢二2上的浇铸口10内向第一环形连接槽4和不锈钢四5之间的间隙内注入连接铁水，连接铁水将第一环形连接槽4和不锈钢四5之间的间隙填充，进而使得不锈钢二2和不锈钢三3的连接更加的牢固。
作为本发明的一种实施方式，所述第一环形连接槽4的内壁均匀设有凸起刺11；所述凸起刺11由材料组三组成；工作时，注入第一环形连接槽4内部的连接钢水在凝固时将会与第一环形连接槽4内壁的凸起刺11一体成型，进而使得连接钢水与第一环形连接槽4的内壁连接的更加的牢固，进一步增大了第一环形连接槽4与不锈钢四5的连接强度和抗拔力。
作为本发明的一种实施方式，所述不锈钢二2的底部边缘以及不锈钢一3的顶部边缘开设有与两组第一环形连接槽4相互连通的第二环形连接槽8；所述第二环形连接槽8截面为T形结构，且第二环形连接槽8位于不锈钢二2和不锈钢一3靠近外边缘的位置处；工作时，注入第一环形连接槽4内部的连接钢水将会溢出到第二环形连接槽8的内部，进而在第二环形连接槽8的外侧形成一个截面为T形的圆环，圆环可以起到将不锈钢二2和不锈钢三3的拼接处进一步密封的作用，进而提高不锈钢二2和不锈钢三3的保温性以及密封性。
作为本发明的一种实施方式，所述不锈钢二2的底部位于第一环形连接槽4的内侧开设有第三环形连接槽9；所述第三环形连接槽9的底端向下延伸至不锈钢一3的内部；所述第三环形连接槽9的底端与不锈钢一3上的第一环形连接槽4的内部相互连通；工作时，注入第一环形连接槽4和不锈钢四5间隙内部的连接钢水将会进入第三环形连接槽9的内部，进而在不锈钢二2和不锈钢三3靠近内壁的位置形成一环形防护板，进一步起到对不锈钢二2和不锈钢三3的连接处进行密封的作用。
作为本发明的一种实施方式，所述不锈钢三5的表面边缘均匀设有微孔7；所述微孔7均与不锈钢三5内部的连接腔6相互连通；工作时，由于不锈钢四5的边缘设有与其内部的连接腔6连通的微孔7，进入第一环形连接槽4内部的连接铁水也将会注入连接腔6的内部，进而使得连接铁水在凝固以后会在不锈钢四5的外部以及内部形成一个整体的、网络状的连接块，使得第一环形连接槽4和不锈钢四5之间的连接更加的牢固。
一种不锈钢的制造方法，适用于上述的高耐腐蚀不锈钢，具体包括如下步骤：
S1:称取上述材料组二中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入高温电弧熔炉中熔化，熔化温度为1570-1630℃，然后钢水升温至1630-1690℃，加入相应组分的Mo、V、P，然后将钢水在钢包炉中进行精炼，精练后放入真空脱气装置中进行脱气处理，真空脱气装置中的绝对压强小于70Pa、保持时间为15-20min；
S2:将S1中的钢水倒入模具中浇铸成铸坯，将铸坯以5-10℃/min的速度加热1187-1260℃，然后将铸坯进行热轧成热轧板，再将冷轧板放入锻压机中进行锻造得柱状槽体结构的不锈钢一1，第一道锻造程序的锻造温度为1130-1250℃，第二道锻造程序的锻造温度为860-900℃；
S3:称取材料组二中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度控制在1560-1700℃，然后将钢水倒入模具中进行浇铸成型得空心圆管状的半成品，再将半成品的顶部采用冲压机冲压形成有光滑外翻边的圆管状不锈钢二2；
S4:称取材料组一中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度为1450-1550℃，将钢水倒入模具中浇铸成型得半圆球壳状的不锈钢三3，再将不锈钢3的边缘采用打磨机打磨平整；
S5:称取材料组三中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入电弧熔炉中熔炼，熔炼温度为1570-1630℃，然后再将钢水以5-10℃/min的速度降温至1250-1350℃，加入相应组分的P和Al，将后将熔融后的钢水倒入模具中浇铸成环形结构的不锈钢四5。
为验证本发明中的保温杯内胆的耐腐蚀性、保温性能以及保温杯盖的打开难易程度，设计如下三组实验：
实验一(耐腐蚀性)：设计三组实验，实验组采用本发明方法制得的保温杯内胆，对照组一选取市面上出售的三种不同品牌的304不锈钢保温杯，对照组二选取市面上出售的三种不同品牌的316不锈钢保温杯，将三组试验中的保温杯的盖子取下，并将其放入盐雾试验箱内，盐雾试验箱内部的温度设置为50℃，盐雾测试时间为48h，36h，然后观测不锈钢保温杯表面的腐蚀情况，实验结果如表一中所示；其中盐水的制备方法为：先在5％氯化钠溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降为3左右，然后再向盐溶液中加入少量氯化铜，搅拌均匀即可。
表一
Figure BDA0002960733500000111
结论：综上可以看出，三组实验中的保温杯在盐雾试验箱内腐蚀48h后，采用本发明的方法制得的保温杯的出现的锈蚀面积较小，而304不锈钢保温杯锈蚀最为严重，经历48h后，对照组中的保温杯均出现不同程度的裂痕以及气泡，出现严重的锈蚀，但是采用本发明中的方法制得的保温杯仅出现少许裂痕，进而可得出本发明中的不锈钢耐腐蚀性较好。
实验二(保温性能及打开难易程度)：实验组取本发明制得的六个体积相等的保温杯，并在保温杯的内部加入100℃的白开水，拧紧保温杯盖，每隔两个小时将前三个保温打开测试水温并记录，后三个保温杯十个小时后打开，采用瓶盖扭矩测试仪测试打开保温杯盖的最大扭矩力值并记录数据；对照组取市售的六种不同品牌的316保温杯，并在保温杯的内部加入100℃的白开水，拧紧保温杯盖，每隔两个小时将前三个保温打开测试水温并记录，后三个保温杯十个小时后打开，同样采用瓶盖扭矩测试仪测试最大扭矩力值并记录数据，实验结果如表三所示。
表三
Figure BDA0002960733500000121
结论：由表三可以看出，随着时间的增长，实验组中的保温杯内部的水温下降较慢，且十个小时以后实验组中的保温杯内部的水仍保持较高的温度，而对照组中的保温杯水温下降则较快，且十个小时后的水温都趋于常温，由此可得，本发明制得的保温杯内胆的保温效果较好；且根据十个小时后开启保温杯盖的最大扭矩力不难得出，本发明中的保温杯盖更容易被开启，这主要是因为不锈钢三3具有一定的“弹性”，进而可以使得保温内胆的内部维持一个较为恒定的压力状态，从而不会因为水温的降低而使得保温杯内部形成负压，进而使得保温杯盖更加容易被开启。
综上实验可得，本发明中的保温杯内胆与现有技术中的保温杯相比，耐腐蚀性更强，保温性能更加优异，同时更加便于将保温杯盖打开。
本发明具体工作流程如下：
工作时，本发明中制得的不锈钢一1、不锈钢二2、不锈钢一3和不锈钢三5特别使用于制作保温杯内胆，在将不锈钢一1、不锈钢二2、不锈钢一3和不锈钢三5拼装成保温杯内胆时可采取如下步骤进行：一、将不锈钢三5在低温环境下存储20-25h，存储温度为-20-28℃，并将不锈钢二2和不锈钢一3放入500-600℃的加热箱内加热0.5-0.7h；然后将不锈钢二2和不锈钢一3相互拼接，并将不锈钢三5置于不锈钢二2和不锈钢一3之间，采用热压机对不锈钢二2的顶部施压，使得不锈钢三5的两端分别嵌入不锈钢二2底部的第一环形连接槽4以及不锈钢一3顶部的第一环形连接槽4内，静置10-15h；二、然后在不锈钢二2的内壁开设与第一环形连接槽4内部连通的浇铸口10，通过浇铸口10向第一环形连接槽4的内部注入连接钢水，连接铁水的成分与材料组三的成分相同；三、再静置20-25h，然后通过打磨设备将不锈钢二2和不锈钢一3的边缘打磨光滑，然后将不锈钢一1套设在不锈钢二2和不锈钢一3的外部，最后将不锈钢二2的顶部边缘与不锈钢一1的内壁焊接得保温杯内胆，焊接材料为316cb、316L中的一种；
本发明中的不锈钢一1和不锈钢二2由材料组二制成，且材料组二中含有V，V使得不锈钢一1和不锈钢二2具有高强度的特性，进而防止保温杯内胆被摔时不锈钢一1和不锈钢二2发生变形；同时由于不锈钢三3由材料组一组成，材料组一具有较高的弹性，进而当在不锈钢二2和不锈钢三3的内部装入热水时，不锈钢二2和不锈钢三3内部压力逐渐增大，此时不锈钢三3将会发生形变而使得其体积增大，从而避免不锈钢二2和不锈钢三3内部压力过大，且可以避免当不锈钢二2和不锈钢三3内部装水过满时由于其内部压力过大而将保温杯盖弹开，且由于不锈钢二2和不锈钢三3内部压力过大时，不锈钢三3发生形变体积增大而使得不锈钢二2和不锈钢三3内部的压力降低，而当不锈钢二2和不锈钢三3内部的水温度缓慢降低的过程中，随着不锈钢二2和不锈钢三3内部的压力降低，此时不锈钢三3将会逐渐恢复要原来的形状，进而具有“弹性”的不锈钢三3可以起到维持不锈钢二2和不锈钢三3内部处于近似恒压的一个状态，从而避免不锈钢二2和不锈钢三3内部的水长时间放置温度降低时保温杯上的密封盖打开困难；且由于不锈钢三3由材料组一制成，不锈钢二2由材料组一制成，材料组一与材料组二中的Cr的含量都比较高，进而使得不锈钢二2与不锈钢一1的耐腐蚀性较好；
同时本发明中的不锈钢二2和不锈钢三3之间为可拆卸连接，可拆卸连接是通过不锈钢四5进行的，首先将不锈钢二2和不锈钢三3进行升温处理，将不锈钢四5进行降温处理，根据热胀冷缩的原理可知，不锈钢二2和不锈钢三3将会发生膨胀，进而不锈钢二2和不锈钢三3内部的第一环形连接槽4体积将会变大，而不锈钢四5的体积将会收缩，进而此时不锈钢四5将会很容易嵌入不锈钢二2和不锈钢三3上的第一环形连接槽4内，随着不锈钢二2和不锈钢三3温度的降低，第一环形连接槽4的体积将会收缩，且随着不锈钢四5表面温度逐渐的升高，不锈钢四5的体积也将会逐渐的增大，进而使得不锈钢四5牢固的嵌设在不锈钢二2和不锈钢三3内部的第一环形连接槽4内，实现不锈钢二2和不锈钢三3的无痕连接，不需要将不锈钢二2和不锈钢三3的拼接处进行焊接，从而比较方便，且节省了对焊接处进行打磨的步骤，从而节省了工艺和成本；当不锈钢四5两不锈钢二2和不锈钢三3连接以后，在从不锈钢二2上的浇铸口10内向第一环形连接槽4和不锈钢四5之间的间隙内注入连接铁水，连接铁水将第一环形连接槽4和不锈钢四5之间的间隙填充，进而使得不锈钢二2和不锈钢三3的连接更加的牢固。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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 (6)

1.一种高耐腐蚀不锈钢，其特征在于：包括材料组一、材料组二和材料组三；
所述材料组一由以下重量组分的原料组成：C:0.08-0.15％、Si:0.01-0.6％、Mn:0.02-0.6％、P:0.01-0.03％、S：0.0002-0.03％、Cr:12-14％、Mo：0.8-1.5％、Bi：1.2-6％、V：0.1-0.3％、余量为铁；
所述材料组二由以下重量组分的原料组成：C:0.05-0.08％、Si:0.06-0.09％、Mn:1-1.8％、P:0.03-0.035％、S：0.01-0.02％、Cr:16-18％、Mo：2-3％、Bi：0.1-0.25％、V：0.6-0.7％、Al:0.003-0.01％、余量为铁；
所述材料组三由以下重量组分的原料组成：C:0.04-0.07％、Si:0.03-0.05％、Mn:0.12-0.15％、P:0.02-0.04％、S：0.003-0.01％、Cr:16-18％、Mo：1.5-2.0％、Bi：0.05-0.2％、V：4.5-6.7％、Al:15.6-20.3％、余量为铁；
所述耐腐蚀不锈钢的制备方法如下：
S1:称取上述材料组二中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入高温电弧熔炉中熔化，熔化温度为1570-1630℃，然后钢水升温至1630-1690℃，加入相应组分的Mo、V、P，然后将钢水在钢包炉中进行精炼，精练后放入真空脱气装置中进行脱气处理，真空脱气装置中的绝对压强小于70Pa、保持时间为15-20min；
S2:将S1中的钢水倒入模具中浇铸成铸坯，将铸坯以5-10℃/min的速度加热1187-1260℃，然后将铸坯进行热轧成热轧板，再将冷轧板放入锻压机中进行锻造得柱状槽体结构的不锈钢一(1)，第一道锻造程序的锻造温度为1130-1250℃，第二道锻造程序的锻造温度为860-900℃；
S3:称取材料组二中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度控制在1560-1700℃，然后将钢水倒入模具中进行浇铸成型得空心圆管状的半成品，再将半成品的顶部采用冲压机冲压形成有光滑外翻边的圆管状不锈钢二(2)；
S4:称取材料组一中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度为1450-1550℃，将钢水倒入模具中浇铸成型得半圆球壳状的不锈钢三(3)，再将不锈钢(3)的边缘采用打磨机打磨平整；
S5:称取材料组三中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入电弧熔炉中熔炼，熔炼温度为1570-1630℃，然后再将钢水以5-10℃/min的速度降温至1250-1350℃，加入相应组分的P和Al，将后将熔融后的钢水倒入模具中浇铸成环形结构的不锈钢四(5)；
所述不锈钢二(2)与不锈钢一(3)相互拼接，且不锈钢二(2)位于不锈钢一(3)的上表面；所述不锈钢二(2)的底部边缘以及不锈钢一(3)的顶部边缘均开设有第一环形连接槽(4)；所述不锈钢三(5)的顶端和底端分别位于不锈钢二(2)底部的第一环形连接槽(4)内、不锈钢一(3)顶部的第一环形连接槽(4)内，且第一环形连接槽(4)的形状与不锈钢三(5)的形状相匹配；所述不锈钢一(1)位于不锈钢二(2)和不锈钢一(3)的外侧；所述不锈钢二(2)的顶部边缘与不锈钢一(1)的内壁相互焊接；所述不锈钢一(1)和不锈钢二(2)、不锈钢一(3)之间形成环形空腔；所述不锈钢三(5)的顶部边缘以及底部边缘均为光滑的曲面设计，且不锈钢三(5)的顶部边缘的厚度、底部边缘的厚度均大于不锈钢三(5)中间部位的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀不锈钢，其特征在于：所述第一环形连接槽(4)的内壁均匀设有凸起刺(11)；所述凸起刺(11)由材料组三组成。
3.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀不锈钢，其特征在于：所述不锈钢二(2)的底部边缘以及不锈钢一(3)的顶部边缘开设有与两组第一环形连接槽(4)相互连通的第二环形连接槽(8)；所述第二环形连接槽(8)截面为T形结构，且第二环形连接槽(8)位于不锈钢二(2)和不锈钢一(3)靠近外边缘的位置处。
4.根据权利要求3所述的一种高耐腐蚀不锈钢，其特征在于：所述不锈钢二(2)的底部位于第一环形连接槽(4)的内侧开设有第三环形连接槽(9)；所述第三环形连接槽(9)的底端向下延伸至不锈钢一(3)的内部；所述第三环形连接槽(9)的底端与不锈钢一(3)上的第一环形连接槽(4)的内部相互连通。
5.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀不锈钢，其特征在于：所述不锈钢三(5)的表面边缘均匀设有微孔(7)；所述微孔(7)均与不锈钢三(5)内部的连接腔(6)相互连通。
6.一种不锈钢的制造方法，其特征在于：适用于权利要求1-5中所述的高耐腐蚀不锈钢，具体包括如下步骤：
S1:称取上述材料组二中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入高温电弧熔炉中熔化，熔化温度为1570-1630℃，然后钢水升温至1630-1690℃，加入相应组分的Mo、V、P，然后将钢水在钢包炉中进行精炼，精练后放入真空脱气装置中进行脱气处理，真空脱气装置中的绝对压强小于70Pa、保持时间为15-20min；
S2:将S1中的钢水倒入模具中浇铸成铸坯，将铸坯以5-10℃/min的速度加热1187-1260℃，然后将铸坯进行热轧成热轧板，再将冷轧板放入锻压机中进行锻造得柱状槽体结构的不锈钢一(1)，第一道锻造程序的锻造温度为1130-1250℃，第二道锻造程序的锻造温度为860-900℃；
S3:称取材料组二中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度控制在1560-1700℃，然后将钢水倒入模具中进行浇铸成型得空心圆管状的半成品，再将半成品的顶部采用冲压机冲压形成有光滑外翻边的圆管状不锈钢二(2)；
S4:称取材料组一中的各个组分，然后将其放入高温电弧熔炉中进行熔炼得钢水，高温熔炉内部的温度为1450-1550℃，将钢水倒入模具中浇铸成型得半圆球壳状的不锈钢三(3)，再将不锈钢(3)的边缘采用打磨机打磨平整；
S5:称取材料组三中的相应比例的C、Si、Mn、Cr、Bi、S、Fe，并将其加入电弧熔炉中熔炼，熔炼温度为1570-1630℃，然后再将钢水以5-10℃/min的速度降温至1250-1350℃，加入相应组分的P和Al，将后将熔融后的钢水倒入模具中浇铸成环形结构的不锈钢四(5)。
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