6Cr14不锈钢带钢及其制造方法 【技术领域】
本发明属于不锈钢材料技术领域，具体涉及一种6Cr14不锈钢带钢，并且还涉及不锈钢带钢的制造方法。
背景技术
随着人们对不锈钢刀具产品例如理发用具的电推剪刀片和手动或电动的不锈钢剃须刀片等等的使用要求日趋严苛，从而使已有技术中通常由3Cr13或4Cr13等的不锈钢带钢制作的前述电推剪刀片和剃须刀片难以满足人们所期望的技术要求。所谓的技术要求是指不仅具有良好的锋利度和耐磨性，而且具有理想的耐腐蚀性。
目前被广为应用于制造不锈钢刀具的3Cr13和4Cr13不锈钢带钢材料的组成为(按质量百分)：0.26～0.45％碳(C)、12.00～14.00％铬(Cr)、＜1.00％硅(Si)、＜1.00％锰(Mn)、＜0.030％硫(S)和＜0.040％磷(P)，余为铁(Fe)。按上述配方所得到的不锈钢带钢经热处理后的硬度较低(HRC53-55)，如此硬度指标还逊色于碳钢刀片。由于硬度值低，因而耐磨效果差，刃口易钝，不仅给不锈钢刀具的使用者增加使用成本，而且因使用寿命短而不利节约资源。
已有技术中制备不锈钢刀具产品用的不锈钢带钢的方法是：先由电炉冶炼，冶炼后浇铸或加工成电极棒；再经电渣重熔后加工成钢带。如业界所知之理，电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法，其目的是提纯金属并获得洁净组织均匀致密的钢锭；其原理是电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中凝固成钢锭。由此而知，上述制备方法存在以下两处缺憾：一是制备周期长，在制备过程中需多次加热，不仅能耗高，而且材料耗损大；二是由钢锭加工成钢坯，经剪切再制成钢带，因每支钢带的卷重及卷长小，故无法满足刀片生产厂商的自动化生产线要求。也就是说，上述制备方法所得到的钢带难以与刀片生产厂商的自动化刀片生产线匹配，导致刀片制造效率低下。
鉴于上述已有技术，本申请人认为不仅有必要对不锈钢带钢的硬度加以提高，而且有必要对不锈钢带钢的制备方法加以改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
本发明的任务在于提供一种配方合理而有助于提高硬度以保障所制造的刀片具有理想的耐磨性而藉以体现既降低使用者的使用成本又节约资源的6Cr14不锈钢带钢。本发明的任务还在于提供一种有利于缩短加工流程、降低能耗和材料耗损而藉以体现节约能源及资源，有益于满足刀片生产厂商所需的卷重、卷长和厚度要求的6Cr14不锈钢带钢的制造方法。
本发明的任务是这样来完成的，一种6Cr14不锈钢带钢，其组成为：0.50-0.70质量％的碳、13.00-15.00质量％的铬、0.30-0.55质量％的硅、0.30-0.52质量％的锰、＜0.03质量％的硫和＜0.035质量％的磷，余量为铁。
一种6Cr14不锈钢带钢，其组成为：0.55-0.65质量％的碳、13.30-14.35质量％的铬、0.35-0.51质量％的硅、0.32-0.50质量％的锰、0.001-0.002质量％的硫和0.021-0.026质量％的磷，余量为铁。
一种6Cr14不锈钢带钢的制备方法，包括以下步骤：
A)熔练，将不锈钢废钢、碳素钢废钢和铁合金投入中频炉内初炼，得到初炼钢水，对初练钢水取样分析并且调整初炼钢水的化学元素的质量％含量，而后将初炼钢水转入精炼炉钢包精炼，并且在钢水的液面上覆盖渣料，在电极加热和钢包底吹氩气搅拌状态下精炼，控制精炼温度和时间，得到经精炼的待浇铸钢水，并且对待浇铸钢水取样分析及进而调整待浇铸钢水的化学元素的质量％含量；
B)浇铸，将待浇铸钢水浇入钢锭模内，得到钢锭；
C)退火和表面精整，将钢锭装入退火炉中加热，控制加热温度和控制保温时间，待钢锭在退火炉中冷却至500℃以下时出炉，出炉后自然冷却，对冷却后的钢锭进行表面精整，得到热轧钢带用的钢锭坯；
D)热轧钢带，将热轧钢带用的的钢锭坯装入加热炉中加热，控制加热温度，在出加热炉后送入热连轧机轧制，并且控制热轧的轧制厚度，得到热轧钢带坯；
E)冷轧钢带，对热轧钢带坯作一个道次以上地重复退火、酸洗、清洗和冷轧，并且控制最终道次的冷轧的厚度，得到冷轧钢带坯；
F)分条，将冷轧钢带坯分割成条带并且收卷包装，控制条带的宽度，得到用于制造刀片的6Cr14不锈钢带钢。
在本发明的一个具体的实施例中，步骤A)中所述的初炼钢水的温度为1570-1600℃，所述的调整初炼钢水的化学元素的质量％含量和所述的进而调整待浇铸钢水的化学元素的质量％含量均为将化学元素的质量％含量调整为：0.50-0.70质量％的碳、13.00-15.00质量％的铬、0.30-0.55质量％的硅、0.30-0.52质量％的锰、＜0.03质量％的硫和＜0.03质量％的磷，余为铁。
在本发明的另一个具体的实施例中，步骤A)中所述的渣料由氧化钙与氟化钙组成，氧化钙与氟化钙的重量份比为4-5∶1，渣料的量为钢水重量的2-3％；所述的钢包底吹氩气为连续底吹，氩气的压力为0.2-0.4MPa。
在本发明的又一个具体的实施例中，步骤A)中所述的控制精炼温度和时间是将精炼温度和时间分别控制为1560-1590℃和15-25min。
在本发明的再一个具体的实施例中，步骤C)中所述的控制加热温度是将温度控制为900-950℃，所述的控制保温时间是将保温时间控制为8-10h；所述的表面精整是指对退火后并且经冷却后的钢锭的表面去除结疤、结渣、裂纹和砂眼的表面瑕疵。
在本发明的又一个具体的实施例中，步骤D)中所述的控制加热温度是将加热温度控制为1130-1170℃；所述的控制热轧的轧制厚度是将轧制厚度控制为4-5mm。
在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤E)中所述的重复退火、酸洗、清洗和冷轧中的第一个道次的退火温度为840-870℃，保温时间为6-8h，而其余道次的退火温度和保温时间均为750-780℃和6-8h；所述的酸洗用的酸洗液为质量百分比浓度为15-20％的硫酸溶液，酸洗温度为50-70℃，所述的控制最终道次的冷轧的厚度是将厚度控制为0.1-2.0mm。
在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤F)中所述的控制条带的宽度是将宽度控制为10-100mm。
本发明提供的技术方案所选择的配方合理，热处理后的硬度(HRC)可达到60-62，从而能使所制造的刀片具有理想的耐磨性，有利于降低使用者的使用成本和节约资源；所推荐的方法工艺流程少，具有节能和避免材料耗损并且可满足刀片生产厂商所需的刀片制作工艺要求。
【具体实施方式】
实施例1：
A)熔炼，将不锈钢废钢、碳素钢废钢和铁合金投入中频炉初炼，得到初炼钢水，对初炼的钢水取样分析并且将钢水的化学元素的质量％含量调整为：0.55质量％的碳(C)、13.30质量％的铬(Cr)、0.45质量％的硅(Si)、0.50质量％的锰(Mn)、0.002质量％的硫(S)和0.026质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，经上述取样并且经调整化学元素后的初炼的钢水倒入(转入)LF精炼炉钢包精炼，在钢水的表面(液面)上覆盖渣料，即在钢水的液面上覆盖渣料层，渣料由氧化钙(也称生石灰<CaO>)与氟化钙(也称萤石<CaF2>)组成，氧化钙与氟化钙的重量份配比为4∶1，前述的渣料的投量为钢水重量的2％，在电极加热和钢包底吹氩气(Ar)搅拌精炼，具体是从液态原料即钢水的底部连续向上吹氩气，氩气的压力控制为0.4MPa，使钢水中的杂质易于被钢液面上的渣层吸收，经1566℃及22min的精炼，得到经精炼的待浇铸钢水，并且对待浇铸钢水取样分析及进而调整待浇铸钢水的化学元素的质量％含量，即确保钢水的化学元素的质量％含量：0.55质量％的碳(C)、13.30质量％的铬(Cr)、0.45质量％的硅(Si)、0.5质量％的锰(Mn)、0.002质量％的硫(S)和0.026质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，在精炼过程中，使钢水中的气体、非金属杂质以及有害化学元素硫(S)等得到有效去除，并且使钢水的合金元素和钢水温度更趋均匀；
B)浇铸，将由步骤A)所得到的待浇铸钢水浇入经预先预热至80-120℃的钢锭模内，得到钢锭；
C)退火和表面精整，将由步骤B)所得到的钢锭放入退火炉中退火，加热至920℃保温9.5h，退火结束后在退火炉中冷却至500℃以下时出炉，出炉后再自然冷却至常温，而后对冷却后的钢锭进行表面精整，表面精整也可称为表面加工，表面加工是将钢锭的表面瑕疵如结疤、结渣、裂纹、砂眼等不允许存在的缺陷去除，得到合格的热轧带钢用的钢锭坯；
D)热轧钢带，先将由步骤C)得到的热轧钢带用的钢锭坯装入加热炉中加热，加热温度为1165℃，而后将出加热炉的钢锭送入热连轧机轧制成厚度为4mm的热轧钢带坯；
E)冷轧钢带，对由步骤D)所得到的厚度为4mm的热轧钢带坯作重复退火、酸洗、清洗和冷轧，这里所讲的重复退火、酸洗、清洗和冷轧是指将退火、酸洗、清洗和冷轧工序以相同方式重复一次以上，即一个道次以上，第一个道次的退火温度为860℃，保温时间为6h，而其余道次即从第二个道次起的退火温度均为760℃，保温时间均为6h，直至使冷轧钢带的厚度达到刀片生产厂商制造刀片所需的0.1mm的厚度的冷轧钢带坯，其中：在第一个道次的退火后，应使钢带在炉中冷却至500℃以下再出炉继续在空气中冷却，而后用酸洗液如质量百分比浓度为15-20％的硫酸溶液进行酸洗，酸洗温度为50-70℃，酸洗的目的是去除表面氧化皮，然后将经过酸洗的钢带引入冷轧机冷轧，当完成了第一次冷轧后，再重复上述过程即重复退火、酸洗、清洗和冷轧，也就是说退火、酸洗和清洗工序与冷轧工序交替进行；
F)分条，将由步骤E)所得到的厚度为0.1mm的冷轧钢带坯分割成条状，具体是采用分条设备分割成宽度为22.4mm的条带并且同时将条带收卷，包装，得到用于供刀片制造厂商直接制作刀片的厚度为0.1mm和宽度为22.4mm的6Cr14不锈钢带钢。
实施例2：
A)熔炼，将不锈钢废钢、碳素钢废钢和铁合金投入中频炉初炼，得到初炼钢水，对初炼的钢水取样分析并且将钢水的化学元素的质量％含量调整为：0.58质量％的碳(C)、13.76质量％的铬(Cr)、0.35质量％的硅(Si)、0.32质量％的锰(Mn)、0.001质量％的硫(S)和0.022质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，经上述取样并且经调整化学元素后的初炼的钢水倒入(转入)LF精炼炉钢包精炼，在钢水的表面(液面)上覆盖渣料，即在钢水的液面上覆盖渣料层，渣料由氧化钙(也称生石灰<CaO>)与氟化钙(也称萤石<CaF2>)组成，氧化钙与氟化钙的重量份配比为4.5∶1，前述的渣料的投量为钢水重量的3％，在电极加热和钢包底吹氩气(Ar)搅拌精炼具体是从液态原料即钢水的底部连续向上吹氩气，氩气的压力控制为0.3MPa，使钢水中的杂质易于被钢液面上的渣层吸收，经1585℃及15min的精炼，得到经精炼的待浇铸钢水，并且对待浇铸钢水取样分析及进而调整待浇铸钢水的化学元素的质量％含量，即确保钢水的化学元素的质量％含量：0.58质量％的碳(C)、13.76质量％的铬(Cr)、035质量％的硅(Si)、0.32质量％的锰(Mn)、0.001质量％的硫(S)和0.022质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，在精炼过程中，使钢水中的气体、非金属杂质以及有害化学元素硫(S)等得到有效去除，并且使钢水的合金元素和钢水温度更趋均匀；
B)浇铸，将由步骤A)所得到的待浇铸钢水浇入经预先预热至80-120℃的钢锭模内，得到钢锭；
C)退火和表面精整，将由步骤B)所得到的钢锭放入退火炉中退火，加热至950℃保温8h，退火结束后在退火炉中冷却至500℃以下时出炉，出炉后再自然冷却至常温，而后对冷却后的钢锭进行表面精整，表面精整也可称为表面加工，表面加工是将钢锭的表面瑕疵如结疤、结渣、裂纹、砂眼等不允许存在的缺陷去除，得到合格的热轧带钢用的钢锭坯；
D)热轧钢带，先将由步骤C)得到的热轧钢带用的钢锭坯装入加热炉中加热，加热炉的加热温度1135℃，而后将出加热炉的钢锭送入热连轧机轧制成厚度为4.8mm的热轧钢带坯；
E)冷轧钢带，对由步骤D)所得到的厚度为4.8mm的热轧钢带坯作重复退火、酸洗、清洗和冷轧，这里所讲的重复退火、酸洗、清洗和冷轧是指将退火、酸洗、清洗和冷轧工序以相同方式重复一次以上，即一个道次以上，第一个道次的退火温度为840℃，保温时间为8h，而其余道次即从第二个道次起的退火温度均为780℃，保温时间均为7.5h，直至使冷轧钢带的厚度达到刀片生产厂商制造刀片所需的0.18mm的厚度的冷轧钢带坯，其中：在第一个道次的退火后，应使钢带在炉中冷却至500℃以下再出炉继续在空气中冷却，而后用酸洗液如质量百分比浓度为15-20％的硫酸溶液进行酸洗，酸洗温度为50-70℃，酸洗的目的是去除表面氧化皮，然后将经过酸洗的钢带引入冷轧机冷轧，当完成了第一次冷轧后，再重复上述过程即重复退火、酸洗清洗和冷轧；
F)分条，将由步骤E)所得到的厚度为0.18mm的冷轧钢带坯分割成条状，具体是采用分条设备分割成宽度为90mm的条带并且同时将条带收卷，包装，得到用于供刀片制造厂商直接制作刀片的厚度为0.18mm和宽度为90mm的6Cr14不锈钢带钢。
实施例3：
A)熔炼，将不锈钢废钢、碳素钢废钢和铁合金投入中频炉初炼，得到初炼钢水，对初炼的钢水取样分析并且将钢水的化学元素的质量％含量调整为：0.64质量％的碳(C)、14.32质量％的铬(Cr)、0.38质量％的硅(Si)、0.42质量％的锰(Mn)、0.002质量％的硫(S)和0.021质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，经上述取样并且经调整化学元素后的初炼的钢水倒入(转入)LF精炼炉钢包精炼，在钢水的表面(液面)上覆盖渣料，即在钢水的液面上覆盖渣料层，渣料由氧化钙(也称生石灰<CaO>)与氟化钙(也称萤石<CaF2>)组成，氧化钙与氟化钙的重量份配比为5∶1，前述的渣料的投量为钢水重量的2.5％，在电极加热和钢包底吹氩气(Ar)搅拌精炼具体是从液态原料即钢水的底部连续向上吹氩气，氩气的压力控制为0.2MPa，使钢水中的杂质易于被钢液面上的渣层吸收，经1575℃及18min的精炼，得到经精炼的待浇铸钢水，并且对待浇铸钢水取样分析及进而调整待浇铸钢水的化学元素的质量％含量，即确保钢水的化学元素的质量％含量：0.64质量％的碳(C)、14.32质量％的铬(Cr)、0.38质量％的硅(Si)、0.42质量％的锰(Mn)、0.002质量％的硫(S)和0.021质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，在精炼过程中，使钢水中的气体、非金属杂质以及有害化学元素硫(S)等得到有效去除，并且使钢水的合金元素和钢水温度更趋均匀；
B)浇铸，将由步骤A)所得到的待浇铸钢水浇入经预先预热至80-120℃的钢锭模内，得到钢锭；
C)退火和表面精整，将由步骤B)所得到的钢锭放入退火炉中退火，加热至935℃保温10h，退火结束后在退火炉中冷却至500℃以下时出炉，出炉后再自然冷却至常温，而后对冷却后的钢锭进行表面精整，表面精整也可称为表面加工，表面加工是将钢锭的表面瑕疵如结疤、结渣、裂纹、砂眼等不允许存在的缺陷去除，得到合格的热轧带钢用的钢锭坯；
D)热轧钢带，先将由步骤C)得到的热轧钢带用的钢锭坯装入加热炉中加热，加热炉的加热温度1151℃，而后将出加热炉的钢锭送入热连轧机轧制成厚度为4.5mm的热轧钢带坯；
E)冷轧钢带，对由步骤D)所得到的厚度为4.5mm的热轧钢带坯作重复退火、酸洗、清洗和冷轧，这里所讲的重复退火、酸洗、清洗和冷轧是指将退火、酸洗、清洗和冷轧工序以相同方式重复一次以上，即一个道次以上，第一个道次的退火温度为850℃，保温时间为7h，而其余道次即从第二个道次起的退火温度均为750℃，保温时间均为6.5h，直至使冷轧钢带的厚度达到刀片生产厂商制造刀片所需的0.16mm的厚度的冷轧钢带坯，其中：在第一个道次的退火后，应使钢带在炉中冷却至500℃以下再出炉继续在空气中冷却，而后用酸洗液如质量百分比浓度为15-20％的硫酸溶液进行酸洗，酸洗温度为50-70℃，酸洗的目的是去除表面氧化皮，然后将经过酸洗的钢带引入冷轧机冷轧，当完成了第一次冷轧后，再重复上述过程即重复退火、酸洗清洗和冷轧；
F)分条，将由步骤E)所得到的厚度为0.16mm的冷轧钢带坯分割成条状，具体是采用分条设备分割成宽度为60mm的条带并且同时将条带收卷，包装，得到用于供刀片制造厂商直接制作刀片的厚度为0.16mm和宽度为60mm的6Cr14不锈钢带钢。
实施例4：
A)熔炼，将不锈钢废钢、碳素钢废钢和铁合金投入中频炉初炼，得到初炼钢水，对初炼的钢水取样分析并且将钢水的化学元素的质量％含量调整为：0.60质量％的碳(C)、13.60质量％的铬(Cr)、0.40质量％的硅(Si)、0.40质量％的锰(Mn)、0.0015质量％的硫(S)和0.024质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，经上述取样并且经调整化学元素后的初炼的钢水倒入(转入)LF精炼炉钢包精炼，在钢水的表面(液面)上覆盖渣料，即在钢水的液面上覆盖渣料层，渣料由氧化钙(也称生石灰<CaO>)与氟化钙(也称萤石<CaF2>)组成，氧化钙与氟化钙的重量份配比为4.2∶1，前述的渣料的投量为钢水重量的2.8％，在电极加热和钢包底吹氩气(Ar)搅拌精炼具体是从液态原料即钢水的底部连续向上吹氩气，氩气的压力控制为0.25MPa，使钢水中的杂质易于被钢液面上的渣层吸收，经1580℃及21min的精炼，得到经精炼的待浇铸钢水，并且对待浇铸钢水取样分析及进而调整待浇铸钢水的化学元素的质量％含量，即确保钢水的化学元素的质量％含量：0.60质量％的碳(C)、13.60质量％的铬(Cr)、0.40质量％的硅(Si)、0.40质量％的锰(Mn)、0.0015质量％的硫(S)和0.024质量％的磷(P)，余量为铁(Fe)，在精炼过程中，使钢水中的气体、非金属杂质以及有害化学元素硫(S)等得到有效去除，并且使钢水的合金元素和钢水温度更趋均匀；
B)浇铸，将由步骤A)所得到的待浇铸钢水浇入经预先预热至80-120℃的钢锭模内，得到钢锭；
C)退火和表面精整，将由步骤B)所得到的钢锭放入退火炉中退火，加热至940℃保温8.5h，退火结束后在退火炉中冷却至500℃以下时出炉，出炉后再自然冷却至常温，而后对冷却后的钢锭进行表面精整，表面精整也可称为表面加工，表面加工是将钢锭的表面瑕疵如结疤、结渣、裂纹、砂眼等不允许存在的缺陷去除，得到合格的热轧带钢用的钢锭坯；
D)热轧钢带，先将由步骤C)得到的热轧钢带用的钢锭坯装入加热炉中加热，加热炉的加热温度1145℃，而后将出加热炉的钢锭送入热连轧机轧制成厚度为5mm的热轧钢带坯；
E)冷轧钢带，对由步骤D)所得到的厚度为5mm的热轧钢带坯作重复退火、酸洗、清洗和冷轧，这里所讲的重复退火、酸洗、清洗和冷轧是指将退火、酸洗、清洗和冷轧工序以相同方式重复一次以上，即一个道次以上，第一个道次的退火温度为870℃，保温时间为6.5h，而其余道次即从第二个道次起的退火温度均为770℃，保温时间均为7h，直至使冷轧钢带的厚度达到刀片生产厂商制造刀片所需的0.12mm的厚度的冷轧钢带坯，其中：在第一个道次的退火后，应使钢带在炉中冷却至500℃以下再出炉继续在空气中冷却，而后用酸洗液如质量百分比浓度为15-20％的硫酸溶液进行酸洗，酸洗温度为50-70℃，酸洗的目的是去除表面氧化皮，然后将经过酸洗的钢带引入冷轧机冷轧，当完成了第一次冷轧后，再重复上述过程即重复退火、酸洗清洗和冷轧；
F)分条，将由步骤E)所得到的厚度为0.12mm的冷轧钢带坯分割成条状，具体是采用分条设备分割成宽度为15mm的条带并且同时将条带收卷，包装，得到用于供刀片制造厂商直接制作刀片的厚度为0.12mm和宽度为15mm的6Cr14不锈钢带钢。
由上述实施例1-4所得到的本发明的6Cr14不锈钢带钢与已有技术相比具有下表所示的技术效果。