專利名稱：一種制作篩網用的奧氏體不銹鋼的制作方法
技術領域：
本發明屬于奧氏體不銹鋼領域，主要適用于制作耐磨耐腐蝕性強的篩網。
目前，國內外在物料篩分行業上所用的篩網主要是采用鋼材或銅合金制作。對于硬性、中硬和具有一定腐蝕性的物料篩分，則多采用鎳鉻奧氏體不銹鋼(見N.L.Weiss編著《SMEMineralProcessingHandbook》Vol.1，1985，P3E-31)。例如國內使用的1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼和國外普遍使用的18-8型鎳鉻奧氏體不銹鋼。這類不銹鋼篩網雖耐腐蝕性好，但強度和硬度不高，耐磨性差。國內也有用尼龍篩篦的，但不能保證其篩分粒度。
本發明的目的在于，提供一種高強度、耐磨、耐腐蝕的無磁奧氏體不銹鋼材料制作篩網，以便提高篩網的抗磨和抗腐蝕性，達到延長其使用壽命和延長篩網的更換周期以及降低生產成本的目的。
本發明的無磁奧氏體不銹鋼雖在國外有過類似的報道，但主要用于油井鉆探工業，而且其化學組成也有差別(見US4502886)。
本發明的制作篩網用的奧氏體不銹鋼的具體化學成分(重量%)如下碳0.1-0.20;鉻15.5-17.5;錳11.0-13.0;鎳1.0-2.8;氮0.20-0.30;銅0-1.3;余量為鐵和不可避免的雜質。定名為CN-1型鋼。
本發明的CN-1型鋼的制造工藝比較簡單，簡述如下首先采用電爐將原材料(低碳純鐵、含氮鉻鐵、金屬鉻、電解錳、電解銅和電解鎳)熔煉;澆成鑄錠;錠坯經熱鍛、熱軋、退火、酸洗后，冷拉成編網所需規格的細絲。
用本發明的CN-1型鋼制作的篩網具有強度高、耐磨性好、耐腐蝕性強、易加工和無磁性等特點，適用于各種硬性、中硬物料精細篩分與分級，特別適應于礦山選廠閉路磨礦分級與洗選隔渣作業。用本發明材質制作的篩網與現有的1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼篩網相比，其使用壽命高0.7至1.1倍。
實施例本發明CN-1型鋼的主要合金成分設計如下碳是強烈形成和穩定奧氏體的元素，提高不銹鋼的強度和耐磨性，但降低抗腐蝕性。試驗表明，碳含量應控制在0.10-0.20重量%。
氮也是強烈形成和穩定奧氏體的元素，提高不銹鋼的強度和耐磨性。隨氮含量增加，加工硬化率明顯增大，而且鑄錠可能產生氣泡。試驗表明，氮含量最佳范圍為0.20-0.30重量%。
鉻是決定耐蝕性的主要元素，并可增加氮的溶解度。但鉻是縮小r區的元素。試驗表明，鉻含量最佳范圍為15.5-17.5重量%。
錳是穩定奧氏體的元素，增加氮在鋼中的溶解度。錳過高將影響加工性能。試驗表明，錳的含量應控制在11.0-13.0重量%。
鎳是形成奧氏體的元素。提高不銹鋼的抗腐蝕性能和加工性能，但降低強度和硬度，試驗表明，鎳含量最佳范圍為1.0-2.8重量%。
銅是較弱的奧氏體形成元素，能提高奧氏體穩定性，提高抗腐蝕性和加工性能，但降低強度和硬度。銅降低加工硬化率的作用是明顯的。試驗表明，銅含量可控制在0-1.3重量%。
本發明CN-1型鋼按上述化學成分范圍進行設計。在10kg感應電爐中熔煉了數十爐CN-1型鋼。現列舉六爐鋼的化學成分，示于表1。
表1CN-1型鋼的化學成分舉例
熔煉后，鋼水澆鑄成鋼錠，錠坯經1100-1200℃熱鍛、熱軋、1050-1100℃退火。酸洗后冷拉成Φ0.5mm以下的絲經，編網鋼絲采用保護氣氛退火，最后按國家標準規格編織篩網。
與1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼相比，本發明CN-1型鋼的力學性能見表2。
表2力學性能(固溶態)材料名稱 σbMPa σsMPa δ% HRBCN-1型鋼-42755-6090-951Cr18Ni9Ti5391964080
用磁秤法測定導磁率，固溶處理狀態下導磁率小于1.003。冷變形50%后，導磁率小于1.03。表1中109＃鋼，冷變形70%后，導磁率為1.002。
本發明CN-1型鋼的耐磨性用ML-10型銷盤式磨損試驗機試驗，與1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼相比，相對磨損失重為0.82-0.84∶1。
CN-1型鋼抗應力腐蝕性能如下將試樣在42%MgCl2水溶液中煮沸60小時后，表面無宏觀裂紋，放大320倍才能在變形區觀察到微裂紋。而1Cr18Ni9Ti試樣煮沸6小時后，即出現裂紋。10小時后，裂紋貫穿試樣表面。
用本發明CN-1型鋼制作42目和70目細篩篩網應用于某些金屬礦石篩分和分級時，若取破損面積1000mm2的使用時間作為篩網的使用壽命，如

圖1所示，CN-1型鋼篩網(70目)的使用壽命為1460小時，而1Cr18Ni9Ti篩網僅為860小時，前者的使用壽命比后者長0.7倍。用CN-1型鋼制成42目篩網應用上述礦石篩分和分級時，如圖2所示，CN-1型鋼篩網的使用壽命為2360小時，1Cr18Ni9Ti鋼篩網僅使用1120小時，前者的使用壽命比后者長1.1倍。
顯然，本發明CN-1型鋼完全適用于1Cr18Ni9Ti鋼篩網使用的一切工業篩分和精密分級場合，如用于象磨料、石英砂等等其它類似硬性和中硬物料的篩分與分級作業。
權利要求
1.一種制作耐磨耐蝕篩網用的奧氏體不銹鋼，其主要特征在于化學成分(重量%)為碳0.10-0.20%；鉻15.5-17.5%；錳11.0-13.0%；鎳1.0-2.8%；氮0.20-0.30%；銅0-1.3%；余量為鐵和不可避免的雜質。
2.按照權利要求書1所述的一種奧氏體不銹鋼，其特征在于用作編織篩網或焊接篩網。
3.按照權利要求1或2所述的一種奧氏體不銹鋼篩網用于硬性或中硬物料篩分與分級。
全文摘要
本發明涉及一種供制作篩網用的奧氏體不銹鋼，其化學成分(重量％)為碳0.10-0.20；鉻15.5-17.5；錳11.0-13.0；鎳1.0-2.8；氮0.20-0.30；銅0-1.3；余量為鐵和不可避免的雜質。用這種材料制作的篩網具有強度高、耐磨性好、耐腐蝕性強和無磁性等特點，適用于各種硬性、中硬物料精細篩分和分級，特別適應于礦山選廠閉路磨礦分級與洗選隔渣作業。用本發明材質制作的篩網與現有的1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼篩網相比，其使用壽命高0.7至1.1倍。
文檔編號C22C38/58GK1079260SQ9210694
公開日1993年12月8日 申請日期1992年5月28日 優先權日1992年5月28日
發明者陽德清, 嚴戊衡, 鄭鐵錚, 王平, 馬文驥, 何葉青, 鄭蘇英, 陳海燕, 周兵懷, 顧寶軒 申請人:冶金工業部長沙礦冶研究院