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CN110225992A - 具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢及其制造方法 - Google Patents

具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢及其制造方法 Download PDF

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CN110225992A
CN110225992A CN201780084380.3A CN201780084380A CN110225992A CN 110225992 A CN110225992 A CN 110225992A CN 201780084380 A CN201780084380 A CN 201780084380A CN 110225992 A CN110225992 A CN 110225992A
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Abstract

公开了具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢，及其制造方法。所公开的奥氏体不锈钢包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，并且由下式(1)定义的其Ni表面负偏析为0.6至0.9。(CNi‑Min)/(CNi‑Ave)......式(1)，在此，CNi‑Min为表面上Ni的最小浓度，以及CNi‑Ave为表面上Ni的平均浓度。

Description

具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢及其制造方法
技术领域
本公开涉及奥氏体不锈钢及其制造方法，并且更特别地，涉及具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢及其制造方法。
背景技术
本公开涉及用于洗涤槽(sink)等的不锈钢，并且更特别地，涉及具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢，其在加工成洗涤槽之后不会产生缺陷例如裂纹和表面缺陷如条纹、突起等。
厨房洗涤槽的水槽(sink bowl)通常由不锈钢制成。特定的通用不锈钢由于其在应用于一般水槽的形状时在成形性方面没有问题而被广泛使用。
然而，最近，为了提高市场竞争力，已经做出了许多尝试来设计多种和复杂形状的水槽。
由加工性差的奥氏体不锈钢制成的材料在加工之后产生缺陷例如裂纹。此外，存在这样的情况：由于加工之后形成在表面上的突起，表面特性变差。缺陷例如裂纹等对应于加工缺陷，这导致产品合格率降低。当表面特性差时，需要额外的处理例如研磨，导致生产成本增加。
例如，通常，STS 304钢已广泛用于洗涤槽的加工等。然而，在STS 304钢中，加工裂纹和表面劣化经常作为慢性问题出现。
专利文献1：韩国专利特许公开第10-2013-0014069号(2013年2月6日公布)
发明内容
技术问题
本公开的实施方案是为了提供具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢以及制造奥氏体不锈钢的方法，所述奥氏体不锈钢即使在加工成诸如洗涤槽等的复杂形状时也不会产生加工裂纹或表面劣化。
技术方案
根据本公开的一个实施方案的具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢可以包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，其中由下式(1)定义的Ni表面负偏析度可以在0.6至0.9的范围内。
(CNi-Min)/(CNi-Ave)......式(1)，
其中CNi-Min为奥氏体不锈钢的表面上Ni的最小浓度，以及CNi-Ave为奥氏体不锈钢的表面上Ni的平均浓度。
此外，根据本公开的一个实施方案，奥氏体不锈钢还可以包含0.01％至0.2％的钼(Mo)和0.1％至4.0％的铜(Cu)。
此外，根据本公开的一个实施方案，由下式(2)定义的Ni表面偏析比可以在1.1至1.6的范围内。
(CNi-Max)/(CNi-Min)......式(2)，
其中CNi-Max为奥氏体不锈钢的表面上Ni的最大浓度，以及CNi-Ave为奥氏体不锈钢的表面上Ni的最小浓度。
此外，根据本公开的一个实施方案，Ni表面偏析部分按面积分数计可以小于60％，Ni表面负偏析部分按面积分数计可以大于5％。
此外，根据本公开的一个实施方案，Ni表面偏析部分可以为Ni浓度高于表面上的Ni平均浓度的富Ni区域，Ni表面负偏析部分可以为Ni浓度低于表面上的Ni平均浓度的贫Ni区域。
此外，根据本公开的一个实施方案，富Ni区域的Ni浓度可以为表面上的Ni的平均浓度的1.2倍或更多，贫Ni区域的Ni浓度可以为表面上的Ni的平均浓度的0.8倍或更少。
此外，根据本公开的一个实施方案，Ni表面负偏析部分可以包含60％或更多的主要直径为100μm或更小的偏析。
此外，根据本公开的一个实施方案，奥氏体不锈钢在真实应变0.1至0.3的范围内的加工硬化速度(work-hardening speed)H可以为1500MPa至3000MPa。
此外，根据本公开的一个实施方案，奥氏体不锈钢的延伸率可以为60％或更大。
根据本公开的一个实施方案，用于制造具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢的方法可以包括：对奥氏体不锈钢进行连铸的步骤，所述奥氏体不锈钢包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质。
连铸的步骤可以包括：在二次冷却区中在1150℃至1200℃的第一温度区段中以60℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤，在900℃至1150℃的第二温度区段中以10℃/分钟或更低的速率冷却板坯的步骤，以及在900℃或更低的第三温度区段中以20℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤。
此外，根据本公开的一个实施方案，该方法还可以包括对在第二温度区段中冷却的板坯进行热轧的步骤以及对经热轧的板坯进行冷轧的步骤。
此外，根据本公开的一个实施方案，热轧的步骤可以通过在5小时内对连铸的奥氏体不锈钢板坯的板坯进行再加热来进行。
此外，根据本公开的一个实施方案，可以通过在30秒内将温度升至1000℃至1200℃的退火温度然后保持30秒或更短来进行热轧退火或冷轧退火。
有益效果
根据本公开的实施方案的奥氏体不锈钢提高了加工性，使得即使在加工成诸如洗涤槽等的复杂形状时也防止缺陷例如加工裂纹，并且防止表面缺陷例如加工之后形成在表面上的突起或条纹。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的表面上形成的Ni偏析部分和Ni负偏析部分的照片。
图2是加工之后的常规奥氏体不锈钢的表面的照片。
图3是根据本公开的一个实施方案的加工之后的奥氏体不锈钢的表面的照片。
图4是根据本公开的比较例的加工之后的奥氏体不锈钢的表面的照片。
图5是在洗涤槽加工之后的常规奥氏体不锈钢的加工表面的照片。
图6是在洗涤槽加工之后的根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的加工表面的照片。
图7是用于说明根据本公开的一个实施方案的制造奥氏体不锈钢的方法的图。
具体实施方式
根据本公开的一个实施方案的具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢可以包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，其中由下式(1)定义的Ni表面负偏析度可以在0.6至0.9的范围内。
(CNi-Min)/(CNi-Ave)......式(1)，
其中CNi-Min为奥氏体不锈钢的表面上Ni的最小浓度，以及CNi-Ave为奥氏体不锈钢的表面上Ni的平均浓度。
发明实施方式
在下文，将参照附图对本公开的实施方案进行详细描述。提供这些实施方案以将本公开的概念完全传达给本领域的普通技术人员。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应解释为限于本文阐述的示例性实施方案。在附图中，为了使本公开的说明清楚，省略了与说明无关的部分，并且为了清楚起见，元件的尺寸可以被放大。
根据本公开的一个实施方案的具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢可以包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质。此外，奥氏体不锈钢还可以包含按重量％计0.01％至0.2％的钼(Mo)和0.1％至4.0％的铜(Cu)。
下面将描述对构成根据本公开的具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢的组分的数值进行限制的原因。
C可以在0.005重量％至0.15重量％的范围内添加。
作为奥氏体相稳定化元素的C随着C的添加量增加而使奥氏体相稳定。因此，可以添加0.005重量％或更多的C。然而，当添加过量的C时，强度过度增加，并且在这种情况下，可能难以对奥氏体不锈钢进行加工。因此，可以将C限制为0.15重量％或更少。
Si可以在0.1重量％至1.0重量％的范围内添加。
Si提供一定水平的加工硬化和耐腐蚀性。因此，可以添加0.1重量％或更多的Si。然而，当添加过量的Si时，韧性可能劣化。因此，可以将Si限制为1.0重量％或更少。
Mn可以在0.1重量％至2.0重量％的范围内添加。
作为奥氏体相稳定化元素的Mn随着Mn的添加量增加而使奥氏体相稳定并且使加工硬化速率(work hardening rate)降低。因此，可以添加0.1重量％或更多的Mn。然而，当添加过量的Mn时，耐腐蚀性可能劣化。因此，可以将Mn限制为2.0重量％或更少。
Ni可以在6.0重量％至10.5重量％的范围内添加。
作为奥氏体相稳定化元素的Ni随着Ni的添加量增加而使奥氏体相稳定。另外，当Ni的添加量增加时，Ni使奥氏体钢的软化降低并且使加工硬化速率降低。此外，在本公开中，Ni是形成偏析区域的元素。因此，可以添加6.0重量％或更多的Ni。然而，当添加过量的Ni时，可能导致成本增加，因此，可以将Ni限制为10.5重量％。
Cr可以在16重量％至20重量％的范围内添加。
可以添加16重量％或更多的作为提高耐腐蚀性的元素的Cr。然而，添加过量的Cr可能导致成本增加，因此，可以Cr将限制为20重量％。
N可以在0.005重量％至0.2重量％的范围内添加。
N为奥氏体相稳定化元素。随着添加更大量的N，奥氏体相更加稳定并且耐腐蚀性更加提高。因此，可以添加0.005重量％或更多的N。然而，当添加过量的N时，强度过度增加，并且在这种情况下，可能难以对奥氏体不锈钢进行加工。因此，可以将N限制为0.2重量％或更少。
Mo可以在0.01重量％至0.2重量％的范围内添加。
Mo提高了耐腐蚀性和加工性。因此，可以添加0.01重量％或更多的Mo。然而，添加过量的Mo可能导致成本增加，因此，可以将Mo限制为0.2重量％或更少。
Cu可以在0.1重量％至4.0重量％的范围内添加。
Cu为奥氏体相稳定化元素。随着添加更大量的Cu，奥氏体相更加稳定，并且奥氏体钢的软化和加工硬化速率更加降低。因此，可以添加0.1重量％或更多的Cu。随着添加更大量的Cu，奥氏体相更加稳定，从而获得本公开所追求的特性。因此，可以添加4.0重量％或更少的Cu。然而，添加过量的Cu导致成本增加，因此，可以将Cu限制为2.0重量％。
图1是根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的表面上形成的Ni偏析部分和Ni负偏析部分的照片。图2是加工之后的常规奥氏体不锈钢的表面的照片。图3是根据本公开的一个实施方案的加工之后的奥氏体不锈钢的表面的照片。
参照图1，根据本公开的一个实施方案的具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢的钢表面上可以包括Ni偏析部分和Ni负偏析部分。Ni表面偏析部分是浓度高于表面上的Ni平均浓度的富Ni区域。Ni表面负偏析部分是浓度低于表面上的Ni平均浓度的贫Ni区域。在图1中。亮色表示Ni负偏析部分，深色表示Ni偏析部分。
图2是作为常规奥氏体不锈钢的STS 301钢的表面的照片。参照图2，奥氏体不锈钢的表面上既没有Ni偏析部分也没有Ni负偏析部分，并且在对奥氏体不锈钢进行加工之后，在表面上产生突起，这将由于表面粗糙而使表面特性劣化。
另一方面，图3是加工之后的根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的表面的照片。奥氏体不锈钢的表面上可以具有Ni偏析部分和Ni负偏析部分，使得在加工之后在表面上不形成条纹或突起，产生优异的表面品质。
本公开的发明人估计，当对具有Ni偏析部分的不锈钢进行加工时，与包含相同量的Ni但没有偏析部分的材料相比，在加工期间在负偏析部分中发生大量的马氏体相变，从而抑制了突起的形成。
即，在根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢中，由下式(1)定义的Ni表面负偏析度可以在0.6至0.9的范围内。
(CNi-Min)/(CNi-Ave)......式(1)，
其中CNi-Min为表面上Ni的最小浓度，以及CNi-Ave为表面上Ni的平均浓度。
Ni表面负偏析度由式(1)定义，并且通过将钢的表面上的Ni的最小浓度除以钢的表面上的Ni的平均浓度而获得。Ni的最小浓度可以在Ni负偏析部分处测量。
图4是加工之后的根据本公开的比较例的奥氏体不锈钢的表面的照片。
当Ni表面负偏析度小于0.6时，存在的问题是在表面上过度形成偏析区域，使得在加工之后在表面上沿轧制方向出现严重的条纹。图4是加工之后的Ni表面负偏析度为0.5的奥氏体不锈钢的表面的照片。参照图4，在轧制方向上观察到条纹，并且由这样的条纹引起的表面缺陷由于需要额外的处理(例如表面的抛光)而使生产成本增加。
此外，当Ni表面负偏析度大于0.9时，不形成偏析部分或负偏析部分，或者偏析部分和负偏析部分的形成量太小以至于在负偏析部分中不发生马氏体相变。
即，在根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢中，由下式(2)定义的Ni表面偏析比可以在1.1至1.6的范围内。
(CNi-Max)/(CNi-Min)......式(2)，
其中CNi-Max为表面上Ni的最大浓度，以及CNi-Ave为表面上Ni的最小浓度。
当Ni表面偏析比小于1.1时，不形成偏析部分或负偏析部分，或者偏析部分和负偏析部分的形成量太小以至于在负偏析部分中不发生马氏体相变。
另外，当Ni表面偏析比大于1.6时，在表面上过度形成偏析区域，使得在加工之后在表面上沿轧制方向出现严重的条纹，并且由这样的条纹引起的表面缺陷由于需要额外的处理(例如表面的抛光)而使生产成本增加。
即，根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的Ni表面偏析部分按面积分数计可以小于60％，Ni表面负偏析部分按面积分数计可以大于5％。
Ni表面偏析部分为Ni浓度高于表面上的平均Ni浓度的富Ni区域，Ni表面负偏析部分为Ni浓度低于表面上的平均Ni浓度的贫Ni区域。例如，表面上的富Ni区域的Ni浓度可以为Ni平均浓度的1.2倍或更多，表面上的贫Ni区域的Ni浓度可以为Ni平均浓度的0.8倍或更少。
当在奥氏体不锈钢的表面上Ni表面负偏析部分按面积分数计形成为5％或更少，或者在奥氏体不锈钢的表面上Ni表面偏析部分按面积分数计形成为60％或更多时，在加工期间，在Ni表面负偏析部分中无法充分发生马氏体相变，使得难以抑制在加工之后表面上突起的形成。
例如，Ni表面负偏析部分可以包含60％或更多的主要直径为100μm或更小的偏析。因此，由于Ni表面负偏析部分中的偏析被细化，因此可以防止由于在加工之后偏析尺寸增加而在表面上沿着轧制方向产生条纹，从而改善表面特性。
此外，根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢在真实应变0.1至0.3的范围内的加工硬化速度H可以为1500MPa至3000MPa。因此，根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的延伸率可以为60％或更大。
当在材料的真实应变0.1至0.3的范围内以1500MPa至3000MPa的加工硬化速度H生产奥氏体不锈钢，并且在表面上形成Ni表面偏析部分和Ni表面负偏析部分时，奥氏体不锈钢在加工性方面可以是优异的。真实应变和加工硬化速度可以通过学术界广泛定义的方法来计算。加工硬化速度H是对由预定区段中(即，在0.1至0.3的真实应变范围内)的一般单轴拉伸计算的加工硬化速度H求平均值而得到的值。加工硬化速度H可以用真实应变-真实应力图的每个时刻处的斜率来计算，但是该值的偏差是显著的。因此，加工硬化速度H可以局部偏离本公开中指定的1500MPa至3000MPa的范围，但是因此，对材料特性的贡献可以是加工硬化速度H的平均值。奥氏体不锈钢可以在真实应变0.1至0.3的范围内满足1500MPa至3000MPa的加工硬化速度H。
图5是在洗涤槽加工之后的常规奥氏体不锈钢的加工表面的照片。图6是在洗涤槽加工之后的根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的加工表面的照片。
大多数材料在加工期间通过0.1至0.3的真实应变区段。当在该区段中加工硬化速度高于3000MPa时，由于材料的过度硬化，存在加工方面的困难，使得出现如图5的实例中所示的裂纹。在这种情况下，发现作为加工性的代表性指数的延伸率小于60％。此外，当加工硬化速度小于1500MPa时，延伸率为60％或更高，但是存在由于材料的过度软化而产生折皱的问题。因此，优选控制加工硬化速度。可以看出，在本公开所提出的范围内生产的材料具有如图6的实例中那样良好的洗涤槽加工性。
图7是用于说明根据本公开的一个实施方案的制造奥氏体不锈钢的方法的图。
根据本公开的一个实施方案，用于制造具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢的方法可以包括：对奥氏体不锈钢进行连铸的步骤，所述奥氏体不锈钢包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质。
参照图7，连铸的步骤可以包括：在二次冷却区中在1150℃至1200℃的第一温度区段中以60℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤，在900℃至1150℃的第二温度区段中以10℃/分钟或更低的速率冷却板坯的步骤，以及在900℃或更低的第三温度区段中以20℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤。
可以使连铸的板坯经历在1150℃至1200℃的第一温度区段中以60℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤。
当通过连铸由具有本公开的组分体系的钢水生产板坯时，可以在第一温度区段中进行板坯的淬火，以在板坯的表面上形成Ni表面偏析部分和Ni表面负偏析部分。例如，可以通过朝向前侧的喷嘴注射以高速率冷却板坯的整个表面。相比之下，当板坯在第一温度区段中以60℃/分钟或更低的速率冷却时，可能在表面上不形成Ni表面偏析部分或Ni表面负偏析部分。
作为通过连铸产生的Ni偏析，通常已知板坯的中心偏析，但是当如本公开中那样在恒定温度区段中进行淬火时，可以在板坯的表面上形成Ni偏析。
因此，在根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢中，由式(1)表示的Ni表面负偏析度可以满足0.6至0.9的范围，由式(2)表示的Ni表面偏析比可以满足1.1至1.6的范围。
其后，可以进行在900℃至1150℃的第二温度区段中以10℃/分钟或更低的速率冷却板坯的步骤。
在第一温度区段中在表面上形成Ni偏析之后，可以在第二温度区段中进行板坯的缓慢冷却。因此，板坯的表面上的一部分Ni偏析可能变得可溶解。
因此，根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的Ni表面偏析部分按面积分数计可以小于60％，Ni表面负偏析部分按面积分数计可以大于5％。
其后，可以进行在900℃或更低的第三温度区段中以20℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤。
在第二温度区段中在表面上的一部分Ni偏析变得可溶解之后，可以在第三温度区段中进行板坯的淬火。因此，板坯表面的Ni表面负偏析部分中的偏析可以得到细化。
因此，Ni表面负偏析部分可以包含60％或更多的主要直径为100μm或更小的偏析。
根据本公开的一个实施方案的用于制造具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢的方法可以包括对在第二温度区段中冷却的板坯进行热轧的步骤，以及对经热轧的板坯进行冷轧的步骤。
可以通过在5小时内对连铸的奥氏体不锈钢板坯进行再加热来进行热轧。当板坯的再加热时间超过5小时时，形成在表面上的Ni表面偏析部分和Ni表面负偏析部分可能开始分解，使得无法满足本公开的Ni表面负偏析部分和Ni表面偏析比。
此外，热轧退火或冷轧退火可以通过在30秒内将温度升至1000℃至1200℃的退火温度然后保持30秒或更短来进行。随着热轧退火或冷轧退火时退火的升温时间和保持时间增加，形成在表面上的Ni表面偏析部分和Ni表面负偏析部分可能开始分解，使得无法满足本公开的Ni表面负偏析部分和Ni表面偏析比。
在下文中，将通过实施方案更详细地描述本公开。
实施方案
连铸包含如下表1中所示的发明例1至9和比较例1至6的组分的奥氏体不锈钢板坯。其后，以50％的总压下率对钢坯进行热轧和冷轧以制备冷轧钢板。
表1
样品 C Si Mn Ni Cr Cu Mo N
发明例1 0.115 0.6 0.2 6.8 17.3 0.61 0.19 0.05
发明例2 0.109 0.6 0.8 6.7 17.2 0.59 0.14 0.05
发明例3 0.108 0.2 1.6 6.7 17.2 1.00 0.09 0.05
发明例4 0.108 0.9 1.9 6.7 16.2 1.60 0.09 0.05
发明例5 0.108 0.6 0.9 9.8 19.6 1.00 0.09 0.05
发明例6 0.108 0.6 1.0 6.6 17.2 0.12 0.04 0.04
发明例7 0.009 0.6 0.9 6.6 17.2 2.05 0.04 0.14
发明例8 0.115 0.6 0.9 6.6 17.2 2.94 0.04 0.04
发明例9 0.115 0.6 0.9 6.1 17.2 3.90 0.01 0.04
比较例1 0.110 0.6 0.9 6.7 17.0 0.25 0.12 0.04
比较例2 0.113 0.6 0.9 6.7 17.2 <u>0.00</u> 0.04 0.04
比较例3 0.110 0.6 0.8 6.6 17.2 <u>0.05</u> 0.04 0.04
比较例4 0.115 0.6 0.9 <u>5.8</u> 17.2 1.00 0.01 0.04
比较例5 0.111 0.6 0.9 7.0 18.0 <u>0.01</u> 0.04 0.04
比较例6 0.060 0.6 0.9 8.5 19.2 <u>0.01</u> 0.01 0.04
因此，用肉眼观察冷轧钢板的Ni表面负偏析度、偏析比、偏析尺寸和分布、加工测试之后钢板的表面特性、以及加工之后钢板的裂纹或折皱的出现，并且观察结果示于下表2中。
表2
在此，在奥氏体不锈钢的表面上测量Ni表面负偏析度和偏析比。所测量的表面是具有轧制方向和宽度方向的轴的表面，即通常称为轧制表面的表面。为了具有统计显著性，将各轴的长度设定为500μm或更大，并且在各轴上以相等间隔测量50个或更多个点。作为测量方法，可以使用能量色散光谱法(EDS)或电子探针微分析(EPMA)中的任一种，并且在800μm×800μm的区域中通过EPMA测量Ni的元素分布。因为不锈钢的表面上通常形成氧化物层，当反应体积不足以使元素测量装置测量氧化物层下方的区域时，对从表面抛光氧化物层至1μm至200μm所得的表面进行测量。此外，外来物质不在本公开的范围内，并且Ni偏析是对基材而言。
参照表1和表2，可以看出，当满足根据本公开的一个实施方案的奥氏体不锈钢的组成和组成范围时，表面特性和加工性是优异的。然而，可以看出，尽管满足组成范围，但不满足钢表面的Ni表面负偏析度或Ni偏析比时，表面特性或加工性劣化。
此外，进行另外的实验以确认加工硬化速度H与洗涤槽加工性之间的相关性。因此，对所制备的冷轧钢板进行洗涤槽加工。测量钢板的加工硬化速度H和延伸率，并用肉眼观察加工之后裂纹或折皱的出现，并且观察结果示于下表3中。
表3
样品 加工硬化速度(H) 延伸率(％) 洗涤槽加工性
发明例1 2990 60.8 良好
发明例2 2462 65.5 良好
发明例3 1979 67.0 良好
比较例1 4684 47.4 开裂
比较例2 3747 53.7 开裂
比较例3 1474 64.8 起皱
比较例4 1372 64.6 起皱
因此，应理解，制造具有优异的洗涤槽加工性以在加工之后在表面上不产生裂纹或折皱的奥氏体不锈钢，使其在真实应变0.1至0.3的范围内满足1500MPa至3000MPa的加工硬化速度H。
尽管已经参照示例性实施方案具体描述了本公开，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节上的改变。
工业实用性
根据本公开的实施方案的具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢适用于厨房洗涤槽的水槽等。

Claims (13)

1.一种具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢，包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，
其中由下式(1)定义的Ni表面负偏析度在0.6至0.9的范围内，
(CNi-Min)/(CNi-Ave)......式(1)，
其中CNi-Min为所述奥氏体不锈钢的表面上Ni的最小浓度，以及CNi-Ave为所述奥氏体不锈钢的表面上Ni的平均浓度。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢，其中所述奥氏体不锈钢还包含0.01％至0.2％的钼(Mo)和0.1％至4.0％的铜(Cu)。
3.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢，其中由下式(2)定义的Ni表面偏析比在1.1至1.6的范围内：
(CNi-Max)/(CNi-Min)......式(2)，
其中CNi-Max为所述奥氏体不锈钢的表面上Ni的最大浓度，以及CNi-Ave为所述奥氏体不锈钢的表面上Ni的最小浓度。
4.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢，其中Ni表面偏析部分按面积分数计小于60％，以及Ni表面负偏析部分按面积分数计大于5％。
5.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢，其中所述Ni表面偏析部分为Ni浓度高于表面上的平均Ni浓度的富Ni区域，以及所述Ni表面负偏析部分为Ni浓度低于表面上的平均Ni浓度的贫Ni区域。
6.根据权利要求5所述的奥氏体不锈钢，其中所述富Ni区域的Ni浓度为表面上的Ni平均浓度的1.2倍或更多，以及所述贫Ni区域的Ni浓度为表面上的Ni平均浓度的0.8倍或更少。
7.根据权利要求4所述的奥氏体不锈钢，其中所述Ni表面负偏析部分包含60％或更多的主要直径为100μm或更小的偏析。
8.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢，其中所述奥氏体不锈钢在真实应变0.1至0.3的范围内的加工硬化速度H为1500 MPa至3000 MPa。
9.根据权利要求8所述的奥氏体不锈钢，其中所述奥氏体不锈钢的延伸率为60％或更大。
10.一种用于制造具有优异的加工性和表面特性的奥氏体不锈钢的方法，包括：
对奥氏体不锈钢进行连铸的步骤，所述奥氏体不锈钢包含：按重量％计，0.005％至0.15％的碳(C)、0.1％至1.0％的硅(Si)、0.1％至2.0％的锰(Mn)、6.0％至10.5％的镍(Ni)、16％至20％的铬(Cr)、0.005％至0.2％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，
其中所述连铸的步骤包括：
在二次冷却区中在1150℃至1200℃的第一温度区段中以60℃/分钟或更高的速率冷却板坯的步骤；
在900℃至1150℃的第二温度区段中以10℃/分钟或更低的速率冷却所述板坯的步骤；以及
在900℃或更低的第三温度区段中以20℃/分钟或更高的速率冷却所述板坯的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
对在所述第二温度区段中冷却的所述板坯进行热轧的步骤；以及
对经热轧的板坯进行冷轧的步骤。
12.根据权利要求11所述的用于制造奥氏体不锈钢的方法，其中所述热轧的步骤通过在5小时内对连铸的奥氏体不锈钢板坯进行再加热来进行。
13.根据权利要求11所述的用于制造奥氏体不锈钢的方法，其中通过在30秒内将温度升至1000℃至1200℃的退火温度然后保持30秒或更短来进行热轧退火或冷轧退火。
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