專利名稱：一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域，具體涉及一種不銹鋼薄帶的制備方法，特別是一種用于制備手機外殼的不銹鋼薄帶的制備方法。
背景技術(shù)：
不銹鋼外殼的手機能帶來無以倫比的視覺沖擊感，同時具有手感細膩、耐磨、防摔、抗腐蝕等優(yōu)點。不銹鋼剛度、強度好，耐腐蝕性強，極具強烈的金屬質(zhì)感，一直以來倍受消費者推崇，代表高端電子產(chǎn)品的發(fā)展方向。鐵素體不銹鋼采用超低碳氮工藝生產(chǎn)，材料的抗腐蝕性能明顯改善，且不使用資源稀缺而價格昂貴的金屬鎳，其材料成本明顯低于含鎳的奧氏體不銹鋼(如304)等，因此， 該類不銹鋼近年來獲得快速發(fā)展。為了降低材料成本，越來越多的手機外殼用鋼都采用了 400系列的鐵素體不銹鋼(如410等)。410鐵素體不銹鋼主要是通過在其常規(guī)的410L或 410S等低鉻鋼中添加提高強度的V、Nb等合金元素，使410不銹鋼的強度得到明顯提高，其屈服強度和抗拉強度均比常規(guī)的410不銹鋼提高約lOOMpa，屈服強度也超過了常規(guī)的奧氏體不銹鋼，成為手機外殼的主要用鋼。盡管經(jīng)過改進的410鐵素體不銹鋼的強度特別是屈服強度較常規(guī)不銹鋼超出 IOOMpa,達到300Mpa，但對于一些使用薄帶產(chǎn)品的電子產(chǎn)品，如手機，其厚度越來越薄，也要求外殼的厚度低至0. 30 0. 40mm,屈服強度為300Mpa級的不銹鋼不能滿足強度指標要求。 為了獲得更好的外觀效果并節(jié)約材料，一些手機外殼要求材料強度更高，厚度更薄，如屈服強度達到650Mpa以上，這樣可以將原來使用的厚度為0. 50 0. 60mm左右的鐵素體不銹鋼厚度進一步降為0. 30mm仍滿足使用要求。申請?zhí)枮?00510073061. 1的中國專利申請公開了一種低鉻(9_13% )的鐵素體不銹鋼，其中添加了 Cu、Mo、Ni、Co、W等合金元素，且相關(guān)合金元素含量較高，如Ni為4-7%， Mo為2. 5-4. 5%，鈷為7-13%等，不屬于常規(guī)的經(jīng)濟型400系列鐵素體不銹鋼。申請?zhí)枮?200610030594. 6的中國專利申請涉及一種低鉻的鐵素體不銹鋼，添加有少量的Ni (0. 3 1. 0% )和Nb (最高0. 60% )，經(jīng)罩式爐熱處理后合金屈服強度為480 520Mpa，與強度要求超過650Mpa有著明顯差距，同時，該不銹鋼產(chǎn)品涉及一種熱軋不銹鋼，其厚度范圍主要是 3. 0 10. 0mm。由于400系(10. 5 17% Cr)鐵素體不銹鋼采用低碳氮生產(chǎn)技術(shù)，大大提高了鉻鐵素體不銹鋼的抗腐蝕能力，拓展了其應(yīng)用范圍。同時，在該不銹鋼中添加的Nb、Ti等穩(wěn)定化元素不僅可以固定不銹鋼中的碳氮，還可進一步提高鉻鐵素體不銹鋼的抗腐蝕能力。在該鉻不銹鋼中添加提高不銹鋼強度的V等元素，可以提高不銹鋼屈服強度約lOOMpa，達到 300 350Mpa水平，但仍不能滿足更高強度薄帶材料的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法，該不銹鋼薄帶以重量百分比計包括下列組份:C ^ 0. 012%, Si 0. 6-0. 8%,Mn 1. 1-1. 3%, Cr 12. 5-15. 0%,Nb 0. 8-1. 0%, Ti 0. 2-0. 4%, Ni 彡 0. 3%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 01%, Al 彡 0. 01%，控制 N 禾口 0 的含量，其中 N 彡 0. 012%, 0 彡 0. 006%，或 N+0 ( 0. 018%，其中 Nb/Ti = 2. 5-4，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)總量低于0. 04wt% ；所述制備方法包括如下步驟(1)冶煉配料后采用電爐、AOD爐和VOD爐三步法冶煉，控制各元素成分滿足上述含量范圍，其中采用精煉結(jié)束喂Ti絲方式加Ti，其余元素均在冶煉過程中添加；(2)連鑄采用帶有電磁攪拌器的結(jié)晶器進行板坯連鑄；(3)熱軋所述熱軋工序中加熱溫度為1000-1030°C，加熱時間為60-90分鐘，首先進行粗軋開坯，粗軋壓下率65-75%，粗軋坯經(jīng)過精軋、冷卻和卷取獲得厚度為3. 5-4. 5mm 的熱軋板卷；(4)退火退火溫度為770-790°C，退火后采用稀鹽酸酸洗；(5)冷軋采用多道次冷軋，每道次的冷軋壓下率為20-30%，中間進行退火，溫度為800-830°C，冷軋后的厚度為0. 3-0. 6mm ；(6)后處理所述后處理包括酸洗，涂油，卷曲包裝。其中主要成分設(shè)計理由如下Cr :Cr是提高耐蝕性和強度的主要合金元素。Cr可提高不銹鋼在氧化性酸中的耐蝕性，提高其在氯化物溶液中的耐應(yīng)力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕能力。但Cr在提高鋼的強度的同時會降低鋼的塑性和韌性，若其含量過高，不僅增加成本，而且對焊接性不利。因此，在400系Cr含量10. 5 17. 0%的范圍內(nèi)優(yōu)選12. 5-15. 0%含量范圍，可使綜合性能優(yōu)化。Ti和Nb =Ti和Nb主要用于防止鋼中的鉻和碳結(jié)合形成鉻碳化物引起鉻濃度降低，而鉻濃度降低會導(dǎo)致鋼的耐腐蝕性降低，特別是引起晶間腐蝕。另外，Ti和Nb可以提高不銹鋼的室溫和高溫強度。在大量實驗的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)二者添加量為Nb 0. 8-1.0%,Ti 0. 2-0. 4%，并且其中Nb/Ti = 2. 5-4，將獲得良好的綜合性能?？刂齐s質(zhì)元素C、N、0、Al、Ni、S、P的含量在鐵素體不銹鋼種，除常規(guī)的0、N、S、P
外，C、Al、M也都屬于雜質(zhì)元素，需要盡可能降低其含量來保證鋼的耐腐蝕性能。另外，降低碳和氮和氧的含量可降低穩(wěn)定化元素特別是Ti的用量，以保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量、提高晶間腐蝕性能。Si =Si在鋼中起到脫氧、增加強度和改善耐蝕性的作用，含量低起不到上述作用， 含量高則鋼的加工和韌性惡化。Mn =Mn為弱奧氏體元素，可以抑制不銹鋼中硫的有害作用，提高熱塑性，綜合考慮耐蝕性能，以1. 1-1. 3%含量為宜本發(fā)明的不銹鋼薄帶的制備方法具有如下有益效果1.本發(fā)明通過對鉻鐵素體不銹鋼的合金設(shè)計，在常規(guī)400系鐵素體不銹鋼的Cr 含量范圍內(nèi)在大量實驗的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)選Cr的含量范圍，使得綜合性能優(yōu)化；優(yōu)化設(shè)計Nb、Ti含量，以固定材料中的C和N，提高不銹鋼的耐腐蝕性能以滿足材料腐蝕性能要求；通過各元素的協(xié)同，并嚴格控制雜質(zhì)元素的含量，保證不銹鋼的綜合性能。2.針對所設(shè)計的合金成分，在大量實驗的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了熱軋和冷軋的工藝參數(shù)， 控制適當?shù)臒彳埡屠滠埖膲合侣?，及中間退火溫度，從而有利得保證了所述不銹鋼薄帶達到預(yù)計性能指標屈服強度大于700MPa，延伸率大于3. 0%。3.本發(fā)明不銹鋼薄帶幾乎不采用成本較高的M元素，且采用常規(guī)的制備工藝，即制備工藝簡單；從而通過成分的合理設(shè)計和工藝參數(shù)的適當控制可使得制備的不銹鋼薄帶性能優(yōu)異，滿足使用要求。
具體實施例方式實施例一一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法，該不銹鋼薄帶以重量百分比計包括下列組份:C 0. 012%, Si :0. 8%, Mn :1. 1 %, Cr -.15.0%, Nb 1. 0%, Ti :0. 25%, Ni 0. 3%, P ^ 0. 03%, S ^ 0. 01%, Al ^ 0. 01%，控制 N 禾口 0 的含量，其中 N ^ 0. 012%, 0 彡0. 006%，或N+0彡0. 018%，其中Nb/Ti = 4，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)總量低于0. 04wt% ；所述制備方法包括如下步驟(1)冶煉配料后采用電爐、AOD爐和VOD爐三步法冶煉，控制各元素成分滿足上述含量范圍，其中采用精煉結(jié)束喂Ti絲方式加Ti，其余元素均在冶煉過程中添加；(2)連鑄采用帶有電磁攪拌器的結(jié)晶器進行板坯連鑄；(3)熱軋所述熱軋工序中加熱溫度為1000°C，加熱時間為90分鐘，首先進行粗軋開坯，粗軋壓下率65%，粗軋坯經(jīng)過精軋、冷卻和卷取獲得厚度為4. 5mm的熱軋板卷；(4)退火退火溫度為770°C，退火后采用稀鹽酸酸洗；(5)冷軋采用多道次冷軋，每道次的冷軋壓下率為30%，中間進行退火，溫度為 800°C，冷軋后的厚度為0. 6mm ；(6)后處理所述后處理包括酸洗，涂油，卷曲包裝。實施例二一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法，該不銹鋼薄帶以重量百分比計包括下列組份:C 0. 009%, Si :0. 6%, Mn -.1.3%, Cr -.12.5%, Nb 0. 8%, Ti 0. 32%, Ni 彡 0.3%，P 彡 0.03%，S 彡 0.01%，Al 彡 0. 01 %，控制 N和 0 的含量，其中 N 彡 0. 012%， 0 彡0. 006%，或N+0彡0. 018%，其中Nb/Ti = 2. 5，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)總量低于0. 04wt% ；所述制備方法包括如下步驟(1)冶煉配料后采用電爐、AOD爐和VOD爐三步法冶煉，控制各元素成分滿足上述含量范圍，其中采用精煉結(jié)束喂Ti絲方式加Ti，其余元素均在冶煉過程中添加；(2)連鑄采用帶有電磁攪拌器的結(jié)晶器進行板坯連鑄；(3)熱軋所述熱軋工序中加熱溫度為1030°C，加熱時間為60分鐘，首先進行粗軋開坯，粗軋壓下率75%，粗軋坯經(jīng)過精軋、冷卻和卷取獲得厚度為3. 5mm的熱軋板卷；(4)退火退火溫度為790°C，退火后采用稀鹽酸酸洗；(5)冷軋采用多道次冷軋，每道次的冷軋壓下率為20%，中間進行退火，溫度為 830°C，冷軋后的厚度為0. 3mm ；
(6)后處理所述后處理包括酸洗，涂油，卷曲包裝。實施例三一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法，該不銹鋼薄帶以重量百分比計包括下列組份:C 0. 008%, Si :0. 7%, Mn 1. 2%, Cr :14%,Nb 0. 9%, Ti 0. 3%, Ni ^ 0. 2%, P 彡 0. 03%，S 彡 0. 01 %，Al 彡 0. 01 %，控制 N和 0 的含量，其中 N 彡 0. 008%，0 彡0. 004%，或N+0彡0. 012%，其中Nb/Ti = 3，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)總量低于0. 04wt% ；所述制備方法包括如下步驟(1)冶煉配料后采用電爐、AOD爐和VOD爐三步法冶煉，控制各元素成分滿足上述含量范圍，其中采用精煉結(jié)束喂Ti絲方式加Ti，其余元素均在冶煉過程中添加；(2)連鑄采用帶有電磁攪拌器的結(jié)晶器進行板坯連鑄；(3)熱軋所述熱軋工序中加熱溫度為1015°C，加熱時間為75分鐘，首先進行粗軋開坯，粗軋壓下率70%，粗軋坯經(jīng)過精軋、冷卻和卷取獲得厚度為4. Omm的熱軋板卷；(4)退火退火溫度為780°C，退火后采用稀鹽酸酸洗；(5)冷軋采用多道次冷軋，每道次的冷軋壓下率為25%，中間進行退火，溫度為 815°C，冷軋后的厚度為0. 45mm ；(6)后處理所述后處理包括酸洗，涂油，卷曲包裝。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法，其特征在于，該不銹鋼薄帶以重量百分比計包括下列組份:C 彡 0. 012%, Si 0. 6-0. 8%, Mn 1. 1-1. 3%, Cr 12. 5-15. 0%,Nb 0. 8-1. 0%,Ti 0. 2-0. 4%,Ni ^ 0. 3%,P ^ 0. 03%, S ^ 0. 01%, Al ^ 0. 01%，控制 N 和 0 的含量，其中 N 彡 0. 012%,0 彡 0. 006%，或 N+0 彡 0. 018%，其中 Nb/Ti = 2. 5-4，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)總量低于0. 04wt% ；所述制備方法包括如下步驟(1)冶煉配料后采用電爐、AOD爐和VOD爐三步法冶煉，控制各元素成分滿足上述含量范圍，其中采用精煉結(jié)束喂Ti絲方式加Ti，其余元素均在冶煉過程中添加；(2)連鑄采用帶有電磁攪拌器的結(jié)晶器進行板坯連鑄；(3)熱軋所述熱軋工序中加熱溫度為1000-1030°C，加熱時間為60-90分鐘，首先進行粗軋開坯，粗軋壓下率65-75%，粗軋坯經(jīng)過精軋、冷卻和卷取獲得厚度為3. 5-4. 5mm的熱軋板卷；(4)退火退火溫度為770-790°C，退火后采用稀鹽酸酸洗；(5)冷軋采用多道次冷軋，每道次的冷軋壓下率為20-30%，中間進行退火，溫度為 800-830°C，冷軋后的厚度為0. 3-0. 6mm ；(6)后處理所述后處理包括酸洗，涂油，卷曲包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備手機外殼用不銹鋼薄帶的制備方法。本發(fā)明通過對鉻鐵素體不銹鋼的合金設(shè)計，控制Cr的含量范圍，優(yōu)化設(shè)計Nb、Ti含量，并嚴格控制雜質(zhì)元素的含量，保證不銹鋼的綜合性能。并針對所設(shè)計的合金成分，在大量實驗的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了熱軋和冷軋的工藝參數(shù)，控制適當?shù)臒彳埡屠滠埖膲合侣?，及中間退火溫度，從而有利得保證了所述不銹鋼薄帶達到預(yù)計性能指標屈服強度大于700MPa，延伸率大于3.0％。
文檔編號C22C38/28GK102352468SQ201110342258
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者濮曉芳 申請人:永鑫精密材料(無錫)有限公司