本發明屬于不銹鋼制作領域，具體涉及一種不銹鋼的制備方法。
背景技術：
通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼鐵，實際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。
不銹鋼以其漂亮的外觀、耐腐蝕的特性、不易損壞的優點，越來越受到人們的喜愛。鍋碗瓢盆、城市雕塑、建筑、裝修居室等使用不銹鋼的越來越多。前幾天，我看見一位顧客在買不銹鋼廚具時，拿著磁鐵在不銹鋼器皿上吸來吸去。我問他，為什么要用磁鐵吸。他說，磁鐵吸上的就是不銹鐵，吸不上的是不銹鋼，好不銹鋼都沒磁?？磥砣藗儗Σ讳P鋼的認識還有誤區。
鐵和鋼是以含碳量的多少來區別的。含碳量在2%以下的鐵碳合金是鋼，含碳量在2%以上的則稱之為鐵。鋼則因為既有韌性又有彈性還有剛性，被廣泛應用。生活中所接觸到的都是鋼，只不過人們叫法不同。對于不銹鋼來說，不管磁鐵吸得上與否，只要符合其質量標準，都是不銹鋼。因此，從冶金學的角度說，根本沒有不銹鐵之說。不銹鋼抗腐蝕的主要元素是鉻。鉻元素含量在10.5%以上的鋼就不易生銹。冶煉時加入的合金元素不同，也就有了磁鐵吸得上與吸不上的區別了。不銹鋼一般是按組織結構分的，可以分為奧氏體、鐵素體、馬氏體等幾大類。如果往鋼水里加入了不同比例的鉻鎳等，煉成的奧氏體鋼就是磁鐵吸不上的不銹鋼；如果往鋼水里加入鉻和少量鎳（或不加鎳），煉成的鋼就是磁鐵吸得上的不銹鋼，也叫鐵素體不銹鋼；馬氏體不銹鋼主要合金元素是鉻、鐵和碳。不銹鋼因含合金量不同分有100多種。除了奧氏體不銹鋼磁鐵吸不上外，鐵素體、馬氏體不銹鋼都具有磁性。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種不銹鋼的制備方法。
為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種不銹鋼的制備方法，包含以下步驟：
步驟1：不銹鋼原料處理，將不銹鋼原料放入真空電磁感應爐中進行熔煉，將鋼水在金屬型內燒鑄成自耗電極，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成電渣錠，熔體燒鑄溫度為1500~2000℃；
步驟2：不銹鋼管基體制作，將電渣錠制成不銹鋼，接著將不銹鋼鋼片依次就行熱火、第一次退火和第二次退火，熱火的保溫溫度為1200~1400℃，起初熱火溫度為1100~1300℃，最后熱火溫度為700~1000℃，熱火保溫5~8h后將不銹鋼片進行第一次退火和第二次退火，第一次退火先將不銹鋼片在退火爐中保溫800~900℃，保溫時間12~14h，然后以每小時降溫50~80℃的速度將其冷卻到200~400℃，第二次退火先將不銹鋼片在退火爐中保溫500~700℃，保溫時間12~14h，然后以每小時降溫30~50℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得不銹鋼基體；
步驟3：中間不銹鋼坯熱處理，將不銹鋼基體回火加熱到1000~1200℃，出爐后通過壓縮空氣快速冷卻到800~900℃，在線經第一冷卻工序將不銹鋼快速冷卻到400~600℃，再通過第二冷卻工藝冷卻到常溫；
步驟4：成品不銹鋼光亮熱處理，將成品不銹鋼加熱到800~1000℃，出爐后通過壓縮空氣快速冷卻到600~700℃，在線經第三冷卻工序將不銹鋼快速度冷卻300~500℃，再通過第四冷卻工藝冷卻到常溫即得。
所述步驟2中的第一冷卻工序：先采用水冷將不銹鋼基體水冷至900℃，然后采用風冷將不銹鋼基體冷至600℃，再采用氣霧冷卻將不銹鋼基體水冷至400℃；第二冷卻工序：先采用風冷將不銹鋼基體水冷至200℃，采用水冷將不銹鋼基體冷至室溫。
所述第一冷卻工序的水冷冷卻速率為10~15℃/s，風冷的冷卻速率為8~12℃/s，氣霧冷卻的冷卻速率為4~6℃/s；所述第二冷卻工序風冷的冷卻速率8~10℃/s，水冷的冷卻速率為10~12℃/s。
所述步驟4中第三冷卻工序采用壓縮空氣或霧狀淬火液將不銹鋼成品冷至500℃；所述第四冷卻工序采用水冷與空冷結合，先采用水冷將不銹鋼成品水冷至400℃，然后空冷至300℃，再采用水冷將不銹鋼水冷至室溫。
所述壓縮空氣或霧狀淬火液的冷卻速率為10~15℃/s。
優選地，所述步驟1中的真空電磁感應爐中所保持的真空條件的真空度為0.02mpa~0.08mpa。
所述電渣錠的直徑大小為5~20mm。
所述不銹鋼原料由以下質量百分比的化學成分組成：碳0.03~0.07%，氮0.18~0.20%，硫0~0.002%，磷0.01~0.014%，銀0.25~0.35%，銅2.70~3.70%，鈰0.001~0.013%，鑭0.02~0.09%，鉻16.00~25.00%，硅0.90~1.30%，錳0.60~1.20%，鎳0.25~0.35%，鋁0.90~0.15%，鎢3.00~4.50%，鈷0.40~0.65%，硼0.25~0.35%，其余為鐵和不可避免的雜質元素。
本發明的有益效果在于：本發明的提供一種不銹鋼制品的方法，制備工藝簡單易行，成本較低，同時將生鐵和其它金屬材料放入真空電磁感應爐中煅燒，熱轉換效率高，安全可靠，避免了空氣中的灰塵氣體等進入到鐵水中而影響不銹鋼的純度。通過本發明制備的不銹鋼提高了厚度方向的性能及低溫韌性且提高了抗腐蝕性能，可以用于房屋門窗的制作。
具體實施方式
實施例1
一種不銹鋼的制備方法，包含以下步驟：
步驟1：不銹鋼原料處理，將不銹鋼原料放入真空電磁感應爐中進行熔煉，將鋼水在金屬型內燒鑄成自耗電極，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成電渣錠，熔體燒鑄溫度為1500~2000℃；
步驟2：不銹鋼管基體制作，將電渣錠制成不銹鋼，接著將不銹鋼鋼片依次就行熱火、第一次退火和第二次退火，熱火的保溫溫度為1200℃，起初熱火溫度為1100℃，最后熱火溫度為700℃，熱火保溫5h后將不銹鋼片進行第一次退火和第二次退火，第一次退火先將不銹鋼片在退火爐中保溫800℃，保溫時間12h，然后以每小時降溫50℃的速度將其冷卻到200℃，第二次退火先將不銹鋼片在退火爐中保溫500℃，保溫時間12h，然后以每小時降溫30℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得不銹鋼基體；
步驟3：中間不銹鋼坯熱處理，將不銹鋼基體回火加熱到1000℃，出爐后通過壓縮空氣快速冷卻到800℃，在線經第一冷卻工序將不銹鋼快速冷卻到400℃，再通過第二冷卻工藝冷卻到常溫；
步驟4：成品不銹鋼光亮熱處理，將成品不銹鋼加熱到800℃，出爐后通過壓縮空氣快速冷卻到600℃，在線經第三冷卻工序將不銹鋼快速度冷卻300℃，再通過第四冷卻工藝冷卻到常溫即得。
所述步驟2中的第一冷卻工序：先采用水冷將不銹鋼基體水冷至900℃，然后采用風冷將不銹鋼基體冷至600℃，再采用氣霧冷卻將不銹鋼基體水冷至400℃；第二冷卻工序：先采用風冷將不銹鋼基體水冷至200℃，采用水冷將不銹鋼基體冷至室溫。
所述第一冷卻工序的水冷冷卻速率為10℃/s，風冷的冷卻速率為8℃/s，氣霧冷卻的冷卻速率為4℃/s；所述第二冷卻工序風冷的冷卻速率8℃/s，水冷的冷卻速率為10℃/s。
所述步驟4中第三冷卻工序采用壓縮空氣或霧狀淬火液將不銹鋼成品冷至500℃；所述第四冷卻工序采用水冷與空冷結合，先采用水冷將不銹鋼成品水冷至400℃，然后空冷至300℃，再采用水冷將不銹鋼水冷至室溫。
所述壓縮空氣或霧狀淬火液的冷卻速率為10℃/s。
所述步驟1中的真空電磁感應爐中所保持的真空條件的真空度為0.02mpa。
所述電渣錠的直徑大小為5mm。
所述不銹鋼原料由以下質量百分比的化學成分組成：碳0.03%，氮0.18%，硫0.002%，磷0.01%，銀0.25%，銅2.70%，鈰0.001%，鑭0.02%，鉻16.00%，硅0.90%，錳0.60%，鎳0.25%，鋁0.90%，鎢3.00%，鈷0.40%，硼0.25%，其余為鐵和不可避免的雜質元素。
實施例2
一種不銹鋼的制備方法，包含以下步驟：
步驟1：不銹鋼原料處理，將不銹鋼原料放入真空電磁感應爐中進行熔煉，將鋼水在金屬型內燒鑄成自耗電極，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成電渣錠，熔體燒鑄溫度為2000℃；
步驟2：不銹鋼管基體制作，將電渣錠制成不銹鋼，接著將不銹鋼鋼片依次就行熱火、第一次退火和第二次退火，熱火的保溫溫度為1400℃，起初熱火溫度為1300℃，最后熱火溫度為1000℃，熱火保溫8h后將不銹鋼片進行第一次退火和第二次退火，第一次退火先將不銹鋼片在退火爐中保溫900℃，保溫時間14h，然后以每小時降溫80℃的速度將其冷卻到400℃，第二次退火先將不銹鋼片在退火爐中保溫700℃，保溫時間14h，然后以每小時降溫50℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得不銹鋼基體；
步驟3：中間不銹鋼坯熱處理，將不銹鋼基體回火加熱到1200℃，出爐后通過壓縮空氣快速冷卻到900℃，在線經第一冷卻工序將不銹鋼快速冷卻到600℃，再通過第二冷卻工藝冷卻到常溫；
步驟4：成品不銹鋼光亮熱處理，將成品不銹鋼加熱到1000℃，出爐后通過壓縮空氣快速冷卻到700℃，在線經第三冷卻工序將不銹鋼快速度冷卻500℃，再通過第四冷卻工藝冷卻到常溫即得。
所述步驟2中的第一冷卻工序：先采用水冷將不銹鋼基體水冷至900℃，然后采用風冷將不銹鋼基體冷至600℃，再采用氣霧冷卻將不銹鋼基體水冷至400℃；第二冷卻工序：先采用風冷將不銹鋼基體水冷至200℃，采用水冷將不銹鋼基體冷至室溫。
所述第一冷卻工序的水冷冷卻速率為15℃/s，風冷的冷卻速率為12℃/s，氣霧冷卻的冷卻速率為6℃/s；所述第二冷卻工序風冷的冷卻速率10℃/s，水冷的冷卻速率為12℃/s。
所述步驟4中第三冷卻工序采用壓縮空氣或霧狀淬火液將不銹鋼成品冷至500℃；所述第四冷卻工序采用水冷與空冷結合，先采用水冷將不銹鋼成品水冷至400℃，然后空冷至300℃，再采用水冷將不銹鋼水冷至室溫。
所述壓縮空氣或霧狀淬火液的冷卻速率為15℃/s。
所述步驟1中的真空電磁感應爐中所保持的真空條件的真空度為0.08mpa。
所述電渣錠的直徑大小為20mm。
所述不銹鋼原料由以下質量百分比的化學成分組成：碳0.07%，氮0.20%，硫0.002%，磷0.014%，銀0.35%，銅3.70%，鈰0.013%，鑭0.09%，鉻25.00%，硅1.30%，錳1.20%，鎳0.35%，鋁0.15%，鎢4.50%，鈷0.65%，硼0.35%，其余為鐵和不可避免的雜質元素。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。