多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法及其產品的製作方法
2023-06-01 02:28:21
專利名稱：多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法及其產品的製作方法
技術領域：
本發明為一種多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法及其產品，更詳細說，特別是指一種特殊成份組合，可降低原料成本，並保有原材料的加工特性，使其可應用於多種產品用途生產的不鏽鋼的製造方法及其產品。
傳統的不鏽鋼除鐵之外的成份組合如表1所示表1傳統不鏽鋼除鐵之外的成份組合
其中304HC鋼種，除鐵之外的成份組合為C(碳)0-0.08％、Si(矽)0-1.00％、Mn(錳)0-2.00％、P(磷)0-0.045％、S(硫)0-0.03％、Ni(鎳)8.0-10.5％、Cr(鉻)17-19％、Cu(銅)1.0-3.0％；而304M鋼種，其除鐵之外的成份組合為C(碳)0-0.08％、Si(矽)0-1.00％、Mn(錳)0-2.00％、P(磷)0-0.045％、S(硫)0-0.03％、Ni(鎳)8.0-10.5％、Cr(鉻)18-20％、N(氮)0-0.1％；而303鋼種的成份組合為C(碳)0-0.15％、Si(矽)0-1.00％、Mn(錳)0-2.00％、P(磷)0-0.20％、S(硫)0.15-0.4％、Ni(鎳)8.0-10.0％、Cr(鉻)17-19％；傳統不鏽鋼種的Ni元素含量需在8％以上，才可能使材料保有易加工性和磁性低的基本特性，但Ni為一高價元素，往往因添加大量Ni元素而造成材料成本費用提高，實不符合經濟效益。
此傳統的不鏽鋼種在製造上，不難歸納出如下的缺點傳統的不鏽鋼種在冶煉時，需添加大量的Ni元素來穩定奧斯田鐵，降低加工產生的誘發麻田散鐵，以提升耐蝕性，並降低加工硬化及加工磁性，但Ni為一高價元素，往往因添加大量Ni元素而造成材料成本費用提高，實不符合經濟效益。
本發明的目的是這樣實現的一種多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法，其特徵是它是經由電爐、轉爐、真空爐三段式冶煉後，提高鋼胚清淨度，含氧量達40ppm以下，使鋼胚有效提升後續材料的加工性；再經連續鑄造以圓胚生產，有利於後續加工；最後再經由軋延、固溶化、酸洗製程，生產出本發明的鋼種。該軋延是由HRM高裁減率三輥式軋機所生產。
本發明還提供一種多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼，其特徵是它除鐵之外的成份組合為碳0-0.08％、矽0-1.00％、錳1.5-3.5％、磷0-0.04％、硫0-0.1％、鎳5.5-8.0％、鉻16-19％、鉬0-1.0％、銅2.0-5.0％及氮0-0.10％。
本發明的多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法，是經由電爐、轉爐、真空爐三段式冶煉生產後；再連續鑄造鋼胚以圓胚生產，使其有利於軋延加工；通過降低Ni(鎳)元素的用量，使原材料成本減少，並提高Mn及Cu元素成份，用來取代降低的Ni元素用量，使該不鏽鋼保有原材料的加工特性，並可穩定奧斯田鐵，降低磁性，亦可避免因冷加工而導致產生誘發麻田散鐵，且可有效抑制加工硬化量；本發明是為一種特殊成份組合的不鏽鋼，不同於以往同系鋼種的成份組合，其是以合金設計的方法，得到較經濟實惠的成份組合，並可降低原材料成本，保有原材料的加工特性，使其可應用於多種產品用途的生產。
下面結合較佳實施例配合附圖
進一步說明。
圖2是本發明的冷加工硬化性曲線示意圖。
圖3是本發明的冷加工對磁性變化示意圖。
由於其中的電爐、轉爐、真空爐、連續鑄造、固溶化及酸洗等製程為本領域的技術人員熟知的技術，故不詳述。
本發明的鋼種其除鐵之外的成份組合如表2所示表2本發明的鋼種除鐵之外的成份組合
其中C(碳)0-0.08％、Si(矽)0-1.00％、Mn(錳)1.5-3.5％、P(磷)0-0.04％、S(硫)0-0.1％、Ni(鎳)5.5-8.0％、Cr(鉻)16-19％、Mo(鉬)0-1.0％、Cu(銅)2.0-5.0％、N(氮)0-0.10％；本發明的設計為調低Ni元素含量至5.5-8.0％，以降低原料成本；調高Mn元素含量至1.5％以上，以取代部份Ni元素，穩定奧斯田鐵，避免冷加工而導致產生誘發麻田散鐵，降低加工磁性及加工硬化量；調高Cu元素含量至2.0％以上，以取代部份Ni元素，穩定奧斯田鐵，降低磁性及加工硬化量，提升加工性如表3所示表3調高Mn和Cu元素後的性能變化
參閱圖2所示，其是本發明的冷加工硬化性比較圖。由圖2可知X軸是表示冷加工量(抽線減面率)，抽線減面率越大，表示加工量越大；Y軸是表示材料加工產生強度的變化；斜率越低，表示材料加工硬化率越小，越不易產生加工硬化，因此本發明的加工硬化率明顯比傳統304M鋼種小，換言之，即本發明越不易產生加工硬化。
參閱表4所示，其是本發明的耐蝕性測試比較表。
表4耐蝕性測試結果
本發明的耐蝕性試驗系利用鹽霧試驗350小時以上，使用5％NaCl溶液，於35℃溫度下進行測試，由圖可知本發明的鋼種與傳統304M及304HC鋼種進行鹽霧試驗350/小時以上，仍無鏽蝕情形，顯示本發明的鋼種與304M及304HC鋼種的耐蝕性相近，並且比303鋼種的耐蝕性佳。
參閱表5所示，其是本發明的機械性質比較表及產品加工實驗績表。
表5本發明的機械性質比較表
由表5可知，本發明的抗拉強度(TS)、降伏強度(YS)、減面率(RA)、伸長率(EL)等機械性質均較傳統304M及304HC的機械性質好，由此可知，本發明比傳統鋼種更容易加工；且本發明的鋼種可使用於多種用途及產品種類，如冷打螺栓、冷打小螺絲、溫鍛螺帽、抽線等，且其產出的成品性質均可符合傳統304M及304HC鋼種所製成的同類產品的性質須求。
參閱表6所示，其是本發明的機械性能冷加工對磁性變化比較圖。
表6本發明的冷加工對磁性變化比較圖
本發明的磁性測試系以端壓試驗方法進行評估，在不同的端壓量下，其冷加工量不同，材料的磁性變化亦不同，由圖可知，X軸是表端壓變形量，端壓變形量越大，冷加工量越大；Y軸是表不同的冷加工量下，材料磁性的變化；斜率越小，表示越不容易因冷加工而產生磁性，因此本發明的鋼種其冷加工磁性變化遠比304M小。
本發明是一種特殊成份組合的不鏽鋼，不同於以往同系鋼種的成份組合，其是以合金設計的方法，得到較經濟實惠的成份組合，並可降低原材料成本，保有原材料的加工特性，使其可應用於多種產品用途的生產。
依據上述可知本發明具有如下的優點1、本發明的不鏽鋼係為降低Ni元素的用量，使原材料成本減少，並提高Mn及Cu元素成份，用來取代降低的Ni元素用量，使該不鏽鋼保有原材料的加工特性，並可穩定奧斯田鐵，降低磁性，亦可避免因冷加工而導致產生誘發麻田散鐵，並能有效抑制加工硬化量。
2、本發明的不鏽鋼是為一種特殊成份組合的不鏽鋼，不同於以往同系鋼種的成份組合，其是以合金設計的方法，得到較經濟實惠的成份組合，並可降低原材料成本，保有原材料的加工特性，使其可應用於多種產品用途的生產。
以上所述，本發明在同類產品中實具有極佳的進步實用性，同時遍查國內外關於此類的技術資料和文獻，亦未發現有相同的構造存在，本發明性具有新穎性、創造性和實用性。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，凡應用本發明所為的其它各種等效變化，均屬於本發明所涵蓋的保護範圍之內。
權利要求
1.一種多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法，其特徵是它是經由電爐、轉爐、真空爐三段式冶煉後，提高鋼胚清淨度，含氧量達40ppm以下，使鋼胚有效提升後續材料的加工性；再經連續鑄造以圓胚生產，有利於後續加工；最後再經由軋延、固溶化、酸洗製程，生產出本發明的鋼種。
2.根據權利要求1所述的多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法，其特徵是該軋延是由HRM高裁減率三輥式軋機所生產。
3.一種多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼，其特徵是它除鐵之外的成份組合為碳0-0.08％、矽0-1.00％、錳1.5-3.5％、磷0-0.04％、硫0-0.1％、鎳5.5-8.0％、鉻16-19％、鉬0-1.0％、銅2.0-5.0％及氮0-0.10％。
全文摘要
一種多功能經濟型奧斯田鐵系不鏽鋼的製造方法及其產品，該不鏽鋼經由電爐、轉爐、真空爐三段式冶煉生產後；再連續鑄造鋼坯以圓坯生產，使其有利於軋延加工；再經由軋延、固溶化、酸洗製程。本發明的鋼種可降低鎳元素的用量，使原材料成本減少，並提高錳及銅元素成份，使不鏽鋼保有原材料的加工特性，並可穩定奧斯田鐵和降低磁性，亦可避免因冷加工而導致產生誘發麻田散鐵，有效抑制加工硬化量，得到較經濟實惠的成份組合，使其可應用於多種產品的生產。
文檔編號C22C38/58GK1465735SQ0214132
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月5日 優先權日2002年7月5日
發明者曾任成 申請人:華新麗華股份有限公司