專利名稱：：一種含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶及其制造方法。
背景技術(shù)：
：抗菌不銹鋼是一種新型綠色環(huán)保自清潔的無(wú)機(jī)抗菌材料。冶煉過(guò)程中添加的具有抗菌作用的銅元素，在加工制造過(guò)程中均勻彌散分布于不銹鋼基體中，從而保證不銹鋼及其制品具有優(yōu)良持久的抗菌性能?？咕讳P鋼鋼帶主要包括奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼三類。由于銅在鐵素體不銹鋼中溶解度很小，在冶煉含銅抗菌鐵素體不銹鋼時(shí)的鋼水凝固過(guò)程中，銅在鐵素體不銹鋼的鐵素體組織晶界析出，參見(jiàn)圖1，與晶界上的氧、硫等雜質(zhì)形成低熔點(diǎn)的富銅化合物，在100(TCIIO(TC的軋制溫度下熔化，削弱了晶界結(jié)合力，熱塑性比較差，在熱連軋時(shí)，受力較大的鐵素體不銹鋼鋼帶邊部形成裂缺陷，參見(jiàn)圖2。每軋一巻不銹鋼鋼帶都會(huì)產(chǎn)生裂邊，裂邊的長(zhǎng)度占鋼帶的0.51.0%，造成較大的損失，無(wú)法批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有解決含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶熱軋時(shí)裂邊的相關(guān)技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的宗旨是為了克服現(xiàn)有含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶及其制造方法的上述不足，提供一種在熱連軋時(shí)不裂邊的含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶，同時(shí)提供一種熱軋時(shí)不裂邊的含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶的制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案主要從成分設(shè)計(jì)和的熱連軋加熱制溫度控制兩方面，利用微量元素消除銅對(duì)鋼的熱塑性的影響，在含銅抗菌鐵素體不銹鋼冶煉時(shí)加入A1、Ni、B、稀土等微量元素，并降低熱連軋加熱制溫度，解決了裂邊問(wèn)題，成功地進(jìn)行了批量生產(chǎn)。本含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C《0.05%P《0,035%S《0.020%0<Si《1.00%0<Mn《1.00%Cr:12.0%18.0%Ni:0.10%0.60%Cu:1.00%2.00%N《0.025%Al:0.015%0.04%B:0.002%0.004%稀土0.002%0.004%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰、鑭元素的任一種或兩種，一般是兩種。本含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶的制造方法包括下述依次的步驟(一)轉(zhuǎn)爐冶煉將預(yù)處理鐵水、Cr合金、Ni合金、Cu合金加入轉(zhuǎn)爐中冶煉成粗鋼水，粗鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.300.50%0<Si《0.50%Mn:0.300.60%P《0.025%S《0.010%Cr:12.0%18.0%Ni:0.100.60%Cu:1.00%2.00%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(二)真空吹氧脫碳爐脫碳(V0D)將粗鋼水倒入真空吹氧脫碳爐(V0D)中精煉，然后加入鋁進(jìn)行還原，鋁加入量為0.50.8公斤/噸鋼。真空吹氧脫碳爐(V0D)精煉后，鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C《0.05%0<Si《1.00%0<Mn《1.00%P《0.035%S《0.030%Cr:12.0%18.0%Ni:0.10%0.60%Cu:1.OOo/Q2.00%N《0.025%Al:0.015%0.04%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(三)、鋼包精煉爐精煉(LF)真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，再將鋼水倒入鋼包精煉爐(LF)中進(jìn)行二次精煉。在鋼包精煉爐(LF)中加入稀土硅鐵塊和FeB進(jìn)行精煉，加入稀土硅鐵塊的量為0.30.6公斤/噸鋼，加入FeB的量為0.20.4公斤/噸鋼。鋼包精煉爐精煉后，鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C《0.05%0<Si《1.00%0<Mn《1.00%P《0.035%S《0.020%Cr:12.0%18.0%Ni:0.10%0.60Q/QCu:1.00%2.00%N《0.025%Al:0.015%0.04%B:0.002%0.004%稀土0.002%0.004%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰、鑭元素的任一種或兩種，一般為兩種。(四)、連鑄精煉鋼水送到連鑄平臺(tái)，在不銹鋼坯板連鑄機(jī)上連鑄成不銹鋼坯，鑄坯規(guī)格一般是厚X寬X長(zhǎng)為220腿X1050X8000mm。(五)鑄坯加熱將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，把鑄坯加熱到1120114(TC，加熱220分鐘。(六)熱連軋軋制鑄坯出加熱爐后在熱連軋軋機(jī)上軋成鋼帶。鋼帶的規(guī)格一般為是厚X寬為3.0X1000mm，終軋溫度為800820°C，自然冷卻到室溫。(七)抗菌熱處理把鋼帶放在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫為850士1(TC保溫810小時(shí)，在爐內(nèi)冷卻到50060(TC，再保溫23小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。至此，生產(chǎn)出無(wú)裂邊的含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶。本發(fā)明的機(jī)理主要是通過(guò)調(diào)整成分，加入少量A1、Ni、B、稀土等微量元素，這些微量元素與晶界上的富銅化合物結(jié)合，可以提高富銅化合物的熔點(diǎn)超過(guò)100(TC110(TC的熱加工溫度，從而消除裂邊。表l為含銅抗菌鐵素體不銹鋼成分和加熱溫度改進(jìn)情況。原來(lái)對(duì)微量元素的作用認(rèn)識(shí)不清，沒(méi)有提出含量要求，這些合金元素在生產(chǎn)中實(shí)際都不加，導(dǎo)致熱軋裂邊問(wèn)題很嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定了開(kāi)裂原因和加入的微量元素種類，特別是有了具體含量要求，生產(chǎn)中具有可操作性，解決了熱軋裂邊問(wèn)題，參見(jiàn)圖3。利用本發(fā)明生產(chǎn)的含銅抗菌鐵素體不銹鋼，改變了每巻鋼都存在裂邊的狀況，已生產(chǎn)800噸左右含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶，無(wú)一巻裂邊。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>圖1是現(xiàn)有含銅抗菌鐵素體不銹鋼組織圖(晶界有富銅化合物析出)。圖2是現(xiàn)有含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶的端面視圖。圖3是本含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶的端面視圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶及其制造方法的具體實(shí)施方式，但本含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶及其制造方法的具體實(shí)施方式不局限于下述的實(shí)施例。鋼帶實(shí)施例一本實(shí)施例的含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶厚度為3.0mm，寬度為1000mm，它的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.03%Si:0.30%Mn:0.50%P:0.030%S:0.005%Cr:12.50%Ni:0.200/0Cu:1.30%N:0.020%Al:0.015%B:0.003%稀土0.002%,其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰和鑭兩種。鑄坯在112CrC出加熱爐軋制成3.0X1000mm的鋼帶，鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫度為85(TC，保溫9小時(shí)，爐冷到60(TC，保溫2小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。鋼帶實(shí)施例二本實(shí)施例的含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶厚度為3.0mm，寬度為1000mm，它的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.03%Si:0.30%Mn:0.50%P:0.025%S:0.004%Cr:17.50%Ni:0.30%Cu:1.50%N:0.020%Al:0.020%B:0.002%稀土0.003%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰和鑭元素兩種。鑄坯在113(TC出加熱爐軋制成3.0X1000mm的鋼帶，鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫度為86(TC，保溫9小時(shí)，爐冷到60(TC，保溫2小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。鋼帶實(shí)施例三本實(shí)施例的含銅抗菌鐵素體不銹鋼鋼帶厚度為3.0mm，寬度為1000mm，它的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.025%Si:0.50%Mn:0.50%P:0.030%S:0.003%Cr:17.60%Ni:0.50%Cu:1.50%N:0.025%Al:0.040%B:0.003%稀土0.003%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰和鑭元素兩種。鑄坯在114(TC出加熱爐軋制成3.0X1000mm的鋼帶，鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫度為86(TC保溫9小時(shí)，爐冷到60(TC，保溫2小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。制備方法實(shí)施例一本實(shí)施例制備的是鋼帶實(shí)施例一所述的不銹鋼鋼帶(一)、轉(zhuǎn)爐冶煉將預(yù)處理鐵水和Cr合金、Ni合金、Cu合金加入轉(zhuǎn)爐中冶煉成粗鋼水，粗鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.30%Si:0.20%Mn:0.30%P:0.025%S:0.010%Cr:12.50%Ni:0.20%Cu:1.30%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(二)真空吹氧脫碳爐脫碳(VOD)將粗鋼水倒入真空吹氧脫碳爐(VOD)中精煉，然后加入鋁進(jìn)行還原，鋁加入量為0.5公斤/噸鋼。真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，鋼水的化學(xué)成分重量百分?jǐn)?shù)為.C:0.03%Si:0.30%Mm0.50%P:0.030%S:0.005%Cr:12.50%Ni:0.20%Cu:1.30%N:0.020%Al:0.015%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(三)、鋼包精煉爐精煉(LF)真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，再將鋼水倒入鋼包精煉爐(LF)中進(jìn)行二次精煉。在鋼包精煉爐(LF)中加入稀土硅鐵塊和FeB進(jìn)行精煉，稀土硅鐵塊的加入量為0.4公斤/噸鋼，F(xiàn)eB的加入量為0.3公斤/噸鋼。精煉鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.03%Si:0.30%Mm0.50Q/QP:0.030%S:0.005%Cr:12.50%Ni:0.20%Cu:1.30%N:0.020%Al:0.015%B:0.003%稀土0.002%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰和鑭元素兩種。(四)、連鑄將精煉鋼水送到達(dá)連鑄平臺(tái)，在不銹鋼坯板連鑄機(jī)上連鑄成不銹鋼坯，鑄坯規(guī)格厚X寬X長(zhǎng)為220mmX1050X8000mm。(五)鑄坯加熱將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，把鑄坯加熱到1120°C，加熱時(shí)間220分鐘。(六)熱連軋軋制鑄坯出加熱爐后在熱連軋軋機(jī)上軋成厚X寬為3.0X1000mm的鋼帶。終軋溫度為80(TC，自然冷卻到室溫。(七)抗菌熱處理鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫度為850'C，保溫8小時(shí)，在爐內(nèi)冷到60(TC，再保溫2小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。.制備方法實(shí)施例二本實(shí)施例制備的是鋼帶實(shí)施例二所述的不銹鋼鋼帶(一)、轉(zhuǎn)爐冶煉將預(yù)處理鐵水和Cr合金、Ni合金、Cu合金加入轉(zhuǎn)爐中冶煉成粗鋼水，鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C;0.40%Si:0.20%Mn:0.30。/。P:0.025o/QS:0.010%Cr:17.50%Ni:0.30%Cu:1.50%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(二)真空吹氧脫碳爐脫碳(VOD)將粗鋼水倒入真空吹氧脫碳爐(VOD)中精煉，然后加入鋁進(jìn)行還原，鋁加入量為0.6公斤/噸鋼。真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，鋼水化學(xué)成分重量百分?jǐn)?shù)為C:0.03%Si:0.30%Mn:0.50%P:0.025%S:0.004%Cr:17.50o/oNi:0.30。/0Cu:1.50o/qN:0.020%Al:0.020%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(三)、鋼包精煉爐精煉(LF)真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，再將鋼水倒入鋼包精煉爐(LF)中進(jìn)行二次精煉。在鋼包精煉爐(LF)中加入稀土硅鐵塊和FeB進(jìn)行精煉，稀土硅鐵塊的加入量為0.5公斤/噸鋼，F(xiàn)eB的加入量為0.2公斤/噸鋼。精煉鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.03%Si:0.30%Mn:0.50%P:0.025%S:0.004%Cr:17.500/0Ni:0.30%Cu:1.50°/0N:0.020%Al:0.020%B:0.002%稀土0.003%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰和鑭元素兩種。(四)、連鑄將精煉鋼水送到達(dá)連鑄平臺(tái)，在不銹鋼坯板連鑄機(jī)上連鑄成不銹鋼坯，鑄坯規(guī)格厚X寬X長(zhǎng)為220腿X1050X8000mm。(五)鑄坯加熱將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，加熱爐鋼溫為1130°C，加熱時(shí)間220分鐘。(六)熱連軋軋制鑄坯出加熱爐后在熱連軋軋機(jī)上軋成厚X寬為3.0X1000mm的鋼帶。終軋溫度為81(TC，自然冷卻到室溫。(七)抗菌熱處理鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫度為86(TC保溫9小時(shí)，爐冷到55(TC，保溫2小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。制備方法實(shí)施例三本實(shí)施例制備的是鋼帶實(shí)施例三所述的不銹鋼鋼帶(一)、轉(zhuǎn)爐冶煉將預(yù)處理鐵水和Cr合金、Ni合金、Cu合金加入轉(zhuǎn)爐中冶煉成粗鋼水，粗鋼水化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:.0.30%Si:0.30%Mn:0.40%P:0.025%S:0.010%Cr:17.50%Ni:0.50%Cu:1.50%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(二)、真空吹氧脫碳爐脫碳(VOD)將粗鋼水倒入真空吹氧脫碳爐(VOD)中精煉，然后加入鋁進(jìn)行還原，加入量為0.5公斤/噸鋼。真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，鋼水化學(xué)成分重量百分?jǐn)?shù)為-C:0.025%Si:0.50%Mn:0.50%P:0.030。/。S:0.003%Cr:17.60%Ni:0,50%Cu:1.50%N:0.025%Al-0.040其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(三)、鋼包精煉爐精煉(LF)真空吹氧脫碳爐(V0D)精煉后，再將鋼水倒入鋼包精煉爐(LF)中進(jìn)行二次精煉。在鋼包精煉爐(LF)中加入稀土硅鐵塊和FeB進(jìn)行精煉，稀土硅鐵塊的加入量為0.4公斤/噸鋼，F(xiàn)eB的加入量為0.3公斤/噸鋼。精煉鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.025'%Si:0.50%Mm0.50%P:0.030%S:0.003%Cr:17.60%Ni:0.50%Cu:1.50%N:0.025%Al:0.040B:0.003%稀土0.003%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。其中稀土元素為鈰和鑭元素兩種。(四)、連鑄將精煉鋼水到達(dá)連鑄平臺(tái)，在不銹鋼坯板連鑄機(jī)上連鑄成不銹鋼坯，鑄坯規(guī)格厚X寬X長(zhǎng)為220腿X1050X8000mm。(五)鑄坯加熱將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，加熱爐鋼溫為1140°C，加熱時(shí)間220分鐘。(六)熱連軋軋制鑄坯出加熱爐后在熱連軋軋機(jī)上軋成厚X寬為3.0X1000mm的鋼帶。終軋溫度為820。C，自然冷卻到室溫。(七)抗菌熱處理鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理。熱處理溫度為85(TC保溫9.5小時(shí)，爐冷到60(TC，保溫2小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。在冶金行業(yè)，為了降低成本，所加的鈰元素與鑭元素，加的是以鈰元素和鑭元素為主的稀土硅鐵塊，本申請(qǐng)文件制備方法實(shí)施例中的鈽元素與鑭元素，加的是稀土硅鐵塊而不是鈰金屬與鑭金屬，所以鋼帶實(shí)施例中含的是鈰與鑭兩種元素。但制備方法實(shí)施例也可以只加鈰金屬或鑭金屬，所制備的鋼帶中所含的稀土元素只是鈰或鑭其中的一種。權(quán)利要求1、一種含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶，其化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C≤0.05％0＜Si≤1.00％0＜Mn≤1.00％P≤0.035％S≤0.020％Cr12.0％～18.0％Ni0.10％～0.60％Cu1.00％～2.00％N≤0.025％Al0.015％～0.04％B0.002％～0.004％稀土0.002％～0.004％其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)，其中稀土元素為鈰、鑭元素的任一種或兩種。2、權(quán)利要求1所述的含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶的制造方法，它包括下述依次的步驟(一)、轉(zhuǎn)爐冶煉將預(yù)處理鐵水和Cr合金、Ni合金、Cu合金加入轉(zhuǎn)爐中冶煉成粗鋼水，粗鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C:0.300.50%0<Si《0.50%Mm0.300.60%P《0.025%S《0.010%Cr:12.0%18.0%Ni:0.100.60%Cu:1.00%2.00%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；(二)、真空吹氧脫碳爐脫碳(VOD)將粗鋼水倒入真空吹氧脫碳爐(VOD)中精煉，然后加入鋁進(jìn)行還原，鋁加入量為0.50.8公斤/噸鋼；真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C《0.05%0<Si《1.00%0<Mn《l.00%P《0.035%S《0.030%Cr:12.0%18.0%Ni:0.10Q/o0.60。/。Cu:1.00%2.00%N《0.025%Al:0.015%0.04%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；(三)、鋼包精煉爐精煉(LF)真空吹氧脫碳爐(VOD)精煉后，再將鋼水倒入鋼包精煉爐(LF)中進(jìn)行二次精煉。在鋼包精煉爐(LF)中加入稀土硅鐵塊和FeB進(jìn)行精煉，稀土硅鐵塊的加入量為0.30.6公斤/噸鋼，F(xiàn)eB的加入量為0.20.4公斤/噸鋼；精煉鋼水的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C《0.05%0<Si《1.00%0<Mn《1.00Q/QP《0.035%S《0.020%Cr:12.0%18.0%Ni:0.10%0.60%Cu:1.00%2.00%N《0.025%Al:0.015%0.04%B:0.002%0.004%稀土0.002%0.004%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；其中稀土元素為鈰、鑭元素的任一種或兩種；(四)、連鑄將精煉鋼水到達(dá)連鑄平臺(tái)，在不銹鋼坯板連鑄機(jī)上連鑄成不銹鋼鋼坯;(五)鑄坯加熱將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，加熱爐鋼溫為11201140°C，加熱時(shí)間220分鐘;(六)熱連軋軋制鑄坯出加熱爐后在熱連軋軋機(jī)上軋成不銹鋼鋼帶，終軋溫度為800820°C，自然冷卻到室溫；(七)抗菌熱處理鋼帶在罩式爐進(jìn)行抗菌熱處理，熱處理溫度為850土1(TC保溫810小時(shí)，在爐內(nèi)冷卻到50060(TC，再保溫23小時(shí)后，吊外罩冷卻至室溫。全文摘要一種含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶及其制造方法，含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶的化學(xué)成分(重量百分?jǐn)?shù))為C≤0.05％0＜Si≤1.00％0＜Mn≤1.00％P≤0.035％S≤0.020％Cr12.0％～18.0％Ni0.10％～0.60％Cu1.00％～2.00％N≤0.025％Al0.015％～0.04％B0.002％～0.004％稀土0.002％～0.004％其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶的制造方法為(一)轉(zhuǎn)爐將預(yù)處理鐵水和Cr合金、Ni合金、Cu合金加入轉(zhuǎn)爐中冶煉；(二)真空吹氧脫碳爐(VOD)；(三)鋼包精煉爐(LF)；(四)連鑄；(五)鑄坯加熱；(六)熱連軋軋制；(七)抗菌熱處理。本含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶制造方法制造的含銅鐵素體抗菌不銹鋼鋼帶在熱軋時(shí)不裂邊。文檔編號(hào)C21C5/28GK101338402SQ200810079228公開(kāi)日2009年1月7日申請(qǐng)日期2008年8月19日優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日發(fā)明者王彥平,王輝綿,趙新鋼申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司