CN113388780A - 一种厨具面板用430铁素体不锈钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种厨具面板用430铁素体不锈钢及其制备方法，各组分的质量百分数为：C：0.030～0.05％；N：0.02～0.05％；Si：0.20～0.40％；Ni：≤0.20％；Mn：≤0.35％；Cr：16.00～16.50％；P：小于等于0.035％；S：小于等于0.010％；其余为Fe和不可避免的杂质元素；镍当量值不大于2.00，铬当量值不低于16.50。制备时将热轧黑皮卷经罩式退火、酸洗、冷轧、冷退酸洗、平整等工序后制备成所需目标厚度的成品。本发明的430铁素体不锈钢配方及制备工艺科学合理，制备的不锈钢具有更高的铁素体稳定性及较低的硬度和屈服强度，使材质更加适合于冲压加工，能满足厨具行业成本控制的需求，适用于高端厨具的生产加工。

Description

一种厨具面板用430铁素体不锈钢及其制备方法
技术领域
本发明属于不锈钢生产技术领域，涉及一种430铁素体不锈钢及其制备方法，尤其涉及一种厨具面板用430铁素体不锈钢及其制备方法。
背景技术
厨具面板用途主要包括灶具和抽油烟机，国内高端厨具面板普遍采用304、430等不锈钢材料，且以430铁素体不锈钢为主。
430铁素体不锈在性能方面与奥氏体不锈钢相比，具有延伸率较低、存在屈服平台、各向异性较明显等特点，因此在冷冲压加工变形过程中具有浅冲压易起皱、深冲压易开裂等缺陷。而厨具面板的加工成型过程采用了浅冲压、深冲压、折弯变形等工艺，因此要求厨具面板加工用铁素体不锈钢具有小变形区不屈服起皱、大变形区不开裂等性能。
表面质量方面，首先由于430铁素体不锈钢因连铸时产生的柱状晶，后续加工过程中存在组织集群现象，导致冷加工变形后会有明显的板纹出现。其次，430铁素体不锈钢在酸洗过程中表面氧化皮与酸液反应剧烈，表面易产生酸洗花纹和黄斑等缺陷。
根据上述430铁素体不锈钢存在的缺陷，以及厨具行业成本控制的需求，需要开发出一种较为经济的冷冲压加工的厨具用430铁素体不锈钢材料，以满足高端厨具生产加工的要求。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种厨具面板用430铁素体不锈钢，成分配比科学合理，具有更高的铁素体稳定性及较低的硬度和屈服强度，使材质更加适合于冲压加工。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种厨具面板用430铁素体不锈钢的制备方法，制备工艺合理，制备的不锈钢具有更高的铁素体稳定性及较低的硬度和屈服强度，使材质更加适合于冲压加工。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种厨具面板用430铁素体不锈钢，其特征在于：该430铁素体不锈钢的各组分的质量百分数为：
C：0.030～0.05％
N：0.020～0.05％
Si：0.20～0.40％
Ni：≤0.20％
Mn：≤0.35％
Cr：16.00～16.50％
P：小于等于0.035％
S：小于等于0.010％
其余为Fe和不可避免的杂质元素。
Ni、Mn、P、S这些元素理论上来说越小越好，但由于冶炼技术及成本控制等原因，目前这些元素还没有为0的实例。
所述430铁素体不锈钢的镍当量＝Ni+30*(C+N)+0.5*(Mn+Cu)，铬当量＝Cr+1.5*Si；镍当量值不大于2.00，铬当量值不低于16.50。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种上述厨具面板用430铁素体不锈钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按照430铁素体不锈钢的组分配比制备得到热轧黑皮卷；
2)热轧黑皮卷的退火：热轧黑皮卷在罩式退火炉中进行退火处理，退火温度为835～855℃，保温时间8～35小时，以分解热轧过程产生的马氏体，获得均匀分布的铁素体组织+碳化物颗粒；
3)热轧黑皮卷酸洗：热轧黑皮卷在连续酸洗线进行酸洗处理，酸洗溶液为HF+HNO3，按1：4的比例配比，酸洗温度为40～70℃，以去除热轧及退火中产生的氧化皮；
4)二十辊轧机精轧：采用二十辊可逆式轧机将钢板轧制到所需要的厚度，冷轧压下率控制在60～85％；
5)冷轧卷退火酸洗：冷轧卷在连续退火酸洗线进行再结晶退火处理，退火温度为840～890℃，保温时间为1.5～2.0min，酸洗温度为40～60℃；
6)平整调制轧制：退火酸洗后经平整辊调质轧制，平整延伸率为0.3～0.8％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、产品成分设计科学合理，将间隙元素C和N的使用量控制在合适范围内，使材料具有更高的铁素体稳定性及更低的加工硬化性能；
2、通过对热轧黑皮卷罩式退火的退火温度和保温时间的控制，使热轧过程产生的马氏体组织得到充分分解，碳化物弥散分布，改善柱状晶带来的组织集群现象，消除对拉深加工有严重不利影响的条带状组织；
3、通过对冷轧再结晶退火的温度和保温时间的控制，使冷轧组织得到充分再结晶，并将再结晶晶粒度控制在6.5～8.5级之间，使材质既适合于拉深又具有细腻的表面光泽；
4、通过对平整延伸率的控制，在消除屈服平台的同时，既保证带钢具有良好的板形和光泽度，又具有较低的硬度和屈服强度，使材质更加适合于冲压加工。
本发明的430铁素体不锈钢配方及制备工艺科学合理，制备的不锈钢具有更高的铁素体稳定性及较低的硬度和屈服强度，使材质更加适合于冲压加工，能满足厨具行业成本控制的需求，适用于高端厨具的生产加工。
附图说明
图1是本发明提供的430铁素体不锈钢的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一种厨具面板用430铁素体不锈钢，该430铁素体不锈钢的各组分的质量百分数为：
C：0.030～0.05％
N：0.020～0.05％
Si：0.20～0.40％
Ni：≤0.20％
Mn：≤0.35％
Cr：16.00～16.50％
P：小于等于0.035％
S：小于等于0.010％
其余为Fe和不可避免的杂质元素。Ni、Mn、P、S这些元素理论上来说越小越好，但由于冶炼技术及成本控制等原因，目前这些元素还没有为0的实例。
C是强奥氏体形成元素，其形成奥氏体的能力是Ni的30倍，促使430不锈钢基体向铁素体+马氏体两相区发展，同时C又是间隙固溶元素，在冷变形条件下阻碍位错运动，有极强的加工硬化效果，均不利于铁素体不锈钢的加工成形。碳含量被定义为0.030～0.05质量％。
N形成奥氏体的能力也是Ni的30倍，其对基体组织的促进作用与C接近，对位错运动的阻碍作用甚至比C更强，不利于加工成形。N含量被定义为不大于0.05质量％。
Ni是主要的奥氏体形成元素，可强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素。不利于430铁素体相的形成及稳定。Ni被定义为不大于0.20质量％。
Mn也是形成并稳定奥氏体的元素，不利于430不锈钢基体中铁素体相的形成及稳定，且在奥氏体不锈钢中以置换固溶原子的形式存在，在冷变形条件下可阻碍位错运动，有一定的加工硬化效果，不利于加工成形。因此，Mn含量被定义为不大于0.35质量％。
Cr是强烈形成并稳定铁素体的元素，又是提高耐蚀性的主要元素。Cr被定义为16.0～16.50质量％。
Si是炼钢过程中的重要脱氧元素，也是铁素体形成元素，同时也会形成细小弥散分布的氧化物颗粒，对基体有强化作用，不利于加工成形。因此，Si含量被定义为0.20～0.40质量％。
P和S均为不可避免的杂质元素，但对性能有不利的影响，应分别小于0.035质量％和0.010质量％。其余为Fe。
在本发明中定义：
镍当量＝Ni+30*(C+N)+0.5*(Mn+Cu) (1)
铬当量＝Cr+1.5*Si (2)
在本配比中要求镍当量值不大于2.00，铬当量值不低于16.50。
表1实施例的化学成分
单位：重量％
Figure BDA0003081821930000041
一种厨具面板用430铁素体不锈钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按照430铁素体不锈钢的组分配比制备得到热轧黑皮卷；
2)热轧黑皮卷的退火：热轧黑皮卷在罩式退火炉中进行退火处理，退火温度为835～855℃，保温时间8～35小时，以分解热轧过程产生的马氏体，获得均匀分布的铁素体组织+碳化物颗粒；
3)热轧黑皮卷酸洗：热轧黑皮卷在连续酸洗线进行酸洗处理，酸洗溶液为HF+HNO3，按1：4的比例配比，酸洗温度为40～70℃，以去除热轧及退火中产生的氧化皮；
4)二十辊轧机精轧：采用二十辊可逆式轧机将钢板轧制到所需要的厚度(厨具面板常用厚度规格为0.5～0.8mm)，冷轧压下率控制在60～85％；
5)冷轧卷退火酸洗：冷轧卷在连续退火酸洗线进行再结晶退火处理，退火温度为840～890℃，保温时间为1.5～2.0min，酸洗温度为40～60℃；
6)平整调制轧制：退火酸洗后经平整辊调质轧制，平整延伸率为0.3～0.8％。
实施例1～5的热轧黑皮卷经罩式退火、酸洗、冷轧、冷退酸洗、平整等工序后制备成所需目标厚度的成品，工艺参数如表2所示。
表2实施例的工艺参数
Figure BDA0003081821930000051
表2实施例的性能
Figure BDA0003081821930000052
Figure BDA0003081821930000061

Claims (3)

1.一种厨具面板用430铁素体不锈钢，其特征在于：该430铁素体不锈钢的各组分的质量百分数为：
C：0.030～0.05％
N：0.020～0.05％
Si：0.20～0.40％
Ni：≤0.20％
Mn：≤0.35％
Cr：16.00～16.50％
P：小于等于0.035％
S：小于等于0.010％
其余为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的厨具面板用430铁素体不锈钢，其特征在于：所述430铁素体不锈钢的镍当量＝Ni+30*(C+N)+0.5*(Mn+Cu)，铬当量＝Cr+1.5*Si；镍当量值不大于2.00，铬当量值不低于16.50。
3.一种根据权利要求1或2所述的厨具面板用430铁素体不锈钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按照430铁素体不锈钢的组分配比制备得到热轧黑皮卷；
2)热轧黑皮卷的退火：热轧黑皮卷在罩式退火炉中进行退火处理，退火温度为835～855℃，保温时间8～35小时，以分解热轧过程产生的马氏体，获得均匀分布的铁素体组织+碳化物颗粒；
3)热轧黑皮卷酸洗：热轧黑皮卷在连续酸洗线进行酸洗处理，酸洗溶液为HF+HNO3，按1：4的比例配比，酸洗温度为40～70℃，以去除热轧及退火中产生的氧化皮；
4)二十辊轧机精轧：采用二十辊可逆式轧机将钢板轧制到所需要的厚度，冷轧压下率控制在60～85％；
5)冷轧卷退火酸洗：冷轧卷在连续退火酸洗线进行再结晶退火处理，退火温度为840～890℃，保温时间为1.5～2.0min，酸洗温度为40～60℃；
6)平整调制轧制：退火酸洗后经平整辊调质轧制，平整延伸率为0.3～0.8％。
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