CN115287544A - 一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条及其制造方法，涉及金属冶炼技术领域。所述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，包括C≤0.020%、Si：1.50~1.80%、Mn≤0.50%、Cr:14.0~15.0%、Ni:≤0.40%、Mo:0.20~0.40%、N≤0.020%、P＜0.020%、S≤0.010%、Ti:0.05~0.10%、Nb:0.20~0.40%、Al：0.020~0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述不锈钢盘条的制造方法包括将炉料依次经电弧炉冶炼、AOD精炼、LF精炼、模铸、电渣重熔、钢锭开坯、轧制、固溶热处理及酸洗工序处理。本发明的不锈钢盘条及其制造方法提高了钢的焊接性能和磁性能。同时其制备工序简单，容易操作，适合大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼技术领域，具体来说，涉及一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条及其制造方法。
背景技术
软磁不锈钢是制造各种控制电磁阀的关键材料，随着自动控制技术及智能化技术的迅猛发展，各类电子控制器件对软磁不锈钢的需求越来越多。
软磁不锈钢的关键性能指标包括磁性能、耐腐蚀性能，切削性能、拉拔加工性能、焊接性能等。而作为封头材料的软磁不锈钢材料更需要具备焊接后材料组织均匀、无裂纹及密封效果优异的特性。
发明内容
本发明针对背景技术中的不足，提供了一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条；还提供一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，通过本发明可以提升软磁不锈钢盘条的焊接性能，同时制造工序简单，适合大批量生产。
为实现上述目的，本发明技术解决方案如下：
本发明提供一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条，所述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，C≤0.020%、Si：1.50~1.80%、Mn≤0.50%、Cr:14.0~15.0%、Ni:≤0.40%、Mo:0.20~0.40%、N≤0.020%、P＜0.020%、S≤0.010%、Ti:0.05~0.10%、Nb:0.20~0.40%、Al：0.020~0.030%余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，上述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，包括C:0.010~0.020%、Si:1.6~1.7%、Mn:0.2~0.4%、Cr:14.0~14.5%、Ni:0.1~0.3%、Mo:0.25~0.30%、N:0.010~0.020%、P:0.010~0.020%、Ti:0.06~0.08%、Nb:0.2~0.3%、Al:0.022~0.028%，余量为Fe和不可避免的杂质
本发明还提供一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，包括将炉料依次经电弧炉冶炼、AOD炉冶炼、LF精炼炉精炼、模铸、电渣重熔、粗轧开坯、高速线材轧机轧制、固溶及酸洗工序处理。
进一步的，在电弧炉冶炼工序中，通过电弧炉将炉料熔化、钢液初炼，并控制出钢时P含量≤0.020%。
进一步的，在AOD炉冶炼工序中，加入硅铁、纯锰、铬铁、镍铁、纯钼、纯铁，对钢液中的Si、Mn、Cr、Ni、Mo元素含量进行微调，使得成品不锈钢盘条的成分满足配比要求，并将钢液中C含量去除至≤0.015%。
进一步的，在LF精炼炉精炼工序中，通过向炉中加入铝锭、铌铁及钛铁，将钢液中的Al含量调节至0.02~0.03%、Nb含量调节至0.20~0.40%，Ti含量调节至0.05~0.10%，同时喂入0.5KG/吨钢的Si-Ca线，并吹氩软搅拌。
进一步的，在模铸工序中，采用360mm圆形钢锭模浇注制成电极坯，其中的吊包温度控制在1550～1570℃。
进一步的，在电渣重熔工序中，将制成的圆形钢锭电极坯采用氩气保护电渣重熔工艺进行精炼。
进一步的，在开坯和轧制工艺中，将电渣重熔制成的电渣锭装入加热炉中，加热温度控制1150~1250℃，在开坯及轧制工序中，通过开坯机及连轧机进行轧制，并将轧制温度控制在1050℃以上。
进一步的，在固溶工序中，将轧制形成的盘条通过环形固溶炉进行固溶热处理，热处理温度为850~950℃，热处理时间控制在60min以上。
进一步的，在酸洗工序中，通过酸洗去除盘条表面氧化皮。
作为优选，在LF精炼炉精炼工序中，投加铌铁，将钢液中的Nb含量调节至0.25~0.30%。
作为优选，在LF精炼炉精炼工序中，喂入Si-Ca线后软搅拌时间在10min以上。
作为优选，所述加热炉的加热温度为1180~1200℃，加热时间为2h以上。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
（1）本发明通过AOD氩氧精炼炉去除钢液中的对焊接性能有害的C、N（C含量≤0.02%、N含量≤0.02%），并向钢中添加适量的铌（Nb）、钛（Ti），形成Nb（Ti）C（N）起到稳定C、N的作用，从而提高钢的焊接性能。
（2）本发明通过向钢中添加铝（Al含量0.02~0.03%），去除钢液中的气体氧含量，并采用氩气保护电渣重熔工艺对钢进行精炼提纯，并减轻铸锭组织中的偏析和疏松缺陷，最终改善材料的焊接性能。
（3）本发明所述不锈钢盘条的制备方法，其制备工序简单，容易操作，适合大批量生产。
附图说明
附图1是本实施例的不锈钢盘条的制造工艺流程图；
附图2是本实施例的不锈钢盘条经LF精炼后的钢液成分表；
附图3是本实施例的不锈钢盘条金相组织图1；
附图4是本实施例的不锈钢盘条金相组织图2；
附图5是本实施例的不锈钢盘条机械性能数据表。
具体实施方式
以下结合图1～图5详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。
实施例
一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条，所述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，C≤0.020%、Si：1.50~1.80%、Mn≤0.50%、Cr:14.0~15.0%、Ni:≤0.40%、Mo:0.20~0.40%、N≤0.020%、P＜0.020%、S≤0.010%、Ti:0.05~0.10%、Nb:0.20~0.40%、Al：0.020~0.030%余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，上述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，包括C:0.010~0.020%、Si:1.6~1.7%、Mn:0.2~0.4%、Cr:14.0~14.5%、Ni:0.1~0.3%、Mo:0.25~0.30%、N:0.010~0.020%、P:0.010~0.020%、Ti:0.06~0.08%、Nb:0.2~0.3%、Al:0.022~0.028%，余量为Fe和不可避免的杂质。
如图1所示，一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制备方法，包括将炉料依次经电弧炉冶炼、AOD精炼、LF精炼、模铸、电渣重熔、钢锭开坯、轧制、固溶热处理及酸洗工序处理。
在电弧炉冶炼工序中，通过电弧炉将炉料熔化、钢液初炼，并控制出钢时P含量≤0.020%。
在AOD炉冶炼工序中，加入硅铁、纯锰、铬铁、镍铁、纯钼、纯铁，以便对钢液中的Si、Mn、Cr、Ni、Mo元素含量进行微调，使得成品不锈钢盘条的成分满足上述的质量百分比配比要求，并将钢液中C含量去除至≤0.015%。
在LF精炼炉精炼工序中，通过向炉中加入铝锭、铌铁及钛铁，将钢液中的Al含量调节至0.02~0.03%、Nb含量调节至0.20~0.40%，Ti含量调节至0.05~0.10%，同时喂入0.5KG/吨钢的Si-Ca线，并吹氩软搅拌。
在模铸工序中，采用360mm圆形钢锭模浇注制成电极坯，其中的吊包温度控制在1550～1570℃。
在电渣重熔工序中，将制成的圆形钢锭电极坯采用氩气保护电渣重熔工艺进行精炼。
在开坯和轧制工艺中，将电渣重熔制成的电渣锭装入加热炉中，加热温度控制1150~1250℃，在开坯及轧制工序中，通过开坯机及连轧机进行轧制，并将轧制温度控制在1050℃以上。
在固溶工序中，将轧制形成的盘条通过环形固溶炉进行固溶热处理。
在酸洗工序中，通过酸洗去除盘条表面氧化皮。
作为优选，在LF精炼炉精炼工序中，投加铌铁，将钢液中的Nb含量调节至0.25~0.30%。
作为优选，在LF精炼炉精炼工序中，喂入Si-Ca线后软搅拌时间在10min以上。
作为优选，所述加热炉的加热温度为1180~1200℃，加热时间为2h以上。
作为优选，固溶工序中，热处理温度为850~950℃，热处理时间控制在60min以上。
其中，上述步骤中涉及的物质含量，均按质量百分比计。
采取电弧炉冶炼+AOD精炼+LF精炼精准控制钢中成分得到的钢液成分如图2所示。
对材料进行固溶-酸洗，并进行金相组织及性能检测分析，结果如图3~图5所示。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条，其特征在于，所述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，C≤0.020%、Si：1.50~1.80%、Mn≤0.50%、Cr:14.0~15.0%、Ni:≤0.40%、Mo:0.20~0.40%、N≤0.020%、P＜0.020%、S≤0.010%、Ti:0.05~0.10%、Nb:0.20~0.40%、Al：0.020~0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条，其特征在于，所述不锈钢盘条的化学组分按质量百分比计，C:0.010~0.020%、Si:1.6~1.7%、Mn:0.2~0.4%、Cr:14.0~14.5%、Ni:0.1~0.3%、Mo:0.25~0.30%、N:0.010~0.020%、P:0.010~0.020%、Ti:0.06~0.08%、Nb:0.2~0.3%、Al:0.022~0.028%，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，该制造方法包括将炉料依次经电弧炉冶炼、AOD炉冶炼、LF精炼炉精炼、模铸、电渣重熔、粗轧开坯、高速线材轧机轧制、固溶及酸洗工序处理。
4.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在电弧炉冶炼工序中，通过电弧炉将炉料熔化、钢液初炼，并控制出钢时P含量≤0.020%。
5.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在AOD炉冶炼工序中，加入硅铁、纯锰、铬铁、镍铁、纯钼、纯铁，对钢液中的Si、Mn、Cr、Ni、Mo元素含量进行微调，使得成品不锈钢盘条的成分满足配比要求，并将钢液中C含量去除至≤0.015%。
6.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在LF精炼炉精炼工序中，通过向炉中加入铝锭、铌铁及钛铁，将钢液中的Al含量调节至0.02~0.03%、Nb含量调节至0.20~0.40%，Ti含量调节至0.05~0.10%，同时喂入0.5KG/吨钢的Si-Ca线，并吹氩软搅拌。
7.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在模铸工序中，采用360mm圆形钢锭模浇注制成电极坯，其中的吊包温度控制在1550～1570℃。
8.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在电渣重熔工序中，将制成的圆形钢锭电极坯采用氩气保护电渣重熔工艺进行精炼。
9.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在开坯和轧制工艺中，将电渣重熔制成的电渣锭装入加热炉中，加热温度控制1150~1250℃，在开坯及轧制工序中，通过开坯机及连轧机进行轧制，并将轧制温度控制在1050℃以上。
10.根据权利要求3所述的具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条的制造方法，其特征在于，在固溶工序中，将轧制形成的盘条通过环形固溶炉进行固溶热处理，热处理温度为850~950℃，热处理时间控制在60min以上。
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Denomination of invention: A soft magnetic stainless steel wire rod with excellent welding performance and its manufacturing method Granted publication date: 20231031 Pledgee: China Construction Bank Qingtian Sub branch Pledgor: ZHEJIANG TSINGSHAN IRON & STEEL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980014337 |