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展利讲述宝钢含铌不锈钢B430LNT在家电中的应用

文章出处:郑州展利不锈钢材料有限企业    编辑:展利不锈钢    人气:     发表时间:2016-12-31

郑州展利不锈钢:在家电领域,不锈钢主要应用于滚筒洗衣机等大家电、豆浆机等小家电以及微波炉等厨房电器。过去,家电领域应用的不锈钢以奥氏体不锈钢SUS304为主。近年来,由于镍价较高且波动频繁,加之家电企业降低成本的需要,不含镍且成本较低的铁素体不锈钢(FSS)SUS430越来越多地应用于家电领域。然而,SUS430不锈钢的焊接、深冲、耐蚀等多项性能均不及SUS304不锈钢,因此,在SUS430牌号基础上,通过微量元素以及冷轧和热处理工艺的调整改进产品性能,成为不锈钢及家电企业努力的方向。近年来,参照日本企业的做法,宝钢在SUS430不锈钢基础上,开发出含铌不锈钢B430LNT,并已成功应用于洗衣机、微波炉等家电的生产中。

FSS应用增加

据先容,2007年镍价曾攀升至40万元/吨,2008年却迅速下降为7万元/吨。不锈钢生产企业无法控制这种局面,只得调高含镍不锈钢的价格。这也迫使不锈钢用户寻求替代材料,利用成本较低的铁素体不锈钢替代奥氏体不锈钢。

据宝钢研究院不锈钢技术中心家电用钢研究组张鑫先容,在2010年全球冷轧不锈钢板中,铁素体不锈钢的占比约为30%,在亚洲市场这一比例为45%。其中,日本铁素体不锈钢的占比已高达86%。目前铁素体不锈钢在中国市场的占比仅为25%。他表示,铁素体不锈钢生产难度大,对技术、设备及管理等要求较高,易出现表面缺陷等问题。因此,目前国内小企业只能生产304奥氏体不锈钢。

通常,根据铬含量的不同,铁素体不锈钢主要分为低铬钢、中铬钢和高铬钢,含铬量分别为10.5%~15%、16%~22%和23%~32%。其中,应用于家电领域的主要是中铬铁素体不锈钢,代表牌号为SUS430。据先容,SUS430不锈钢具有较高的性价比,可应用于微波炉内外壳、滚筒洗衣机内筒、烤炉、消毒碗柜以及电压力锅和豆浆机等厨房电器。

据张鑫先容,传统SUS430不锈钢有许多不足。首先是焊缝耐蚀性差。根据宝钢的试验结果,应用于滚筒洗衣机内筒的传统SUS430不锈钢,在大气环境下,焊缝及热影响区易出现锈蚀现象;经漂白水浸泡168小时后,焊缝及热影响区锈蚀严重。传统滚筒洗衣机内筒制造一般采用铆接方式。为了提高洗衣机洗涤效率和质量,滚筒洗衣机转速不断提高,目前最高可达1800rpm。这种高速洗衣机的内筒必须采用焊接方式制造。因此,焊缝的耐蚀性能对于滚筒洗衣机的使用性能至关重要。传统SUS430不锈钢显然已不能满足滚筒洗衣机内筒的要求。

其次,传统SUS430不锈钢成型性能不足。具体表现为拉延性能有限,胀形性能不足,易发生变形开裂等现象。再次,传统SUS430不锈钢经过深冲处理后,表面易起皱。由于打磨工序非常复杂,起皱的不锈钢会给制品行业带来较大的麻烦。

此外,与SUS304不锈钢相比,SUS430不锈钢的点蚀电位更低,耐蚀性能不足。宝钢对二者进行了对比试验,根据GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验——盐雾试验》的要求,在浓度为5%的NaCl试验溶液中浸泡500小时后,传统SUS430不锈钢表面出现明显的局部腐蚀,而SUS304未出现腐蚀现象。

B430LNT的性能及应用

针对传统SUS430不锈钢的固有缺陷,宝钢对其进行了改进。

B430LNT不锈钢的铬含量为17%,碳、氮含量由原SUS430不锈钢的≤0.12%降低至≤0.02%,并添加了≤0.3%的铌和钛。由于铌、钛活性较高,钢中的碳、氮会优先与之结合,有效避免碳、氮与铬结合,产生晶间贫铬现象,从而降低晶间腐蚀的敏感性,促进<111>方向织构的形成,改善再结晶组织。

对SUS430不锈钢进行碳化物电镜能谱分析后发现,由于碳化物在热退火过程中没有足够的时间充分扩散,冷轧后碳化物会沿轧向呈带状分布,部分含较多碳化物的聚集体会在腐蚀过程中脱落,形成凹坑。由于超低碳且含活性更强的铌和钛,B430LNT很少有碳化物析出。从焊缝组织来看,SUS430不锈钢晶界有碳化物析出,而B430LNT不锈钢晶界无碳化物析出,且分布干净。在等轴晶比例方面,SUS430不锈钢只有35%的等轴晶,主要为条带状晶粒。但是,通过降低碳、氮元素含量、加入稳定化学元素以及优化连铸工艺等,最终得到的B430LNT不锈钢全部为等轴晶粒。

据张鑫先容,B430LNT不锈钢的耐腐蚀性、成型性和焊接性等各项性能均优于SUS430不锈钢。B430LNT不锈钢屈服强度为320MPa,延伸率为37%,塑性应变化(r值)为1.8,耐盐雾腐蚀时间长达800小时,焊缝耐盐雾腐蚀时间从SUS430的48小时延长至500小时,焊缝力学性能也优于母材;预拉伸变形15%后,表面起皱高度明显减小。

宝钢B430LNT是专门针对滚筒洗衣机企业需求研发的新型产品。宝钢了解到杭州松下高速滚筒洗衣机内筒用材一直采用进口产品,于是组织专门力量有针对性地展开研发。2009年,产品通过杭州松下的技术质量认证,并开始批量供货,月订货量迅速突破200吨,成为国内该领域第一个获得洗衣机行业认证的高速滚筒洗衣机适用产品,一举打破国外产品的在这一领域的长期垄断。与杭州松下的成功合作很快产生辐射效应,随后B430LNT不锈钢又成功进入日立、夏普等日资企业采购体系。

据了解,除了B430LNT,宝钢针对家电领域还开发出含铜铁素体不锈钢B430KJ及SUS430牌号的TY表面系列产品。B430KJ是在普通SUS430基础上添加铜元素,并采用抗菌工艺,使不锈钢具有一定的抗菌性能。此外,宝钢正在与部分太阳能热水器企业合作,推广用SUS444(18Cr-2Mo)及自行研发的B445J1M(22Cr-1Mo)铁素体不锈钢替代SUS304及SUS316奥氏体不锈钢,主要应用于太阳能热水器水箱内胆

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原标题:郑州展利不锈钢讲述宝钢含铌不锈钢B430LNT在家电中的应用

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