一种不锈钢水池加工工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108000070 A(43)申请公布日 2018.05.08

(21)申请号 201711410744.0(22)申请日 2017.12.23

(71)申请人 张玉

地址 236000 安徽省阜阳市颍泉区宁老庄

镇龙谭行政村王楼49号1户(72)发明人 张玉　

(74)专利代理机构 合肥广源知识产权代理事务

所(普通合伙) 34129

代理人 罗沪光(51)Int.Cl.

B23P 15/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页

()发明名称

一种不锈钢水池加工工艺

(57)摘要

本发明涉及不锈钢加工技术领域，公开了一种不锈钢水池加工工艺，控制不锈钢水池加工中煅炼和退火工艺条件，达到高硬度、高耐磨性、抗菌性强等效果，在保护气体作用下进行保温处理，从而降低硬化强度，具有较低的热传导率，退火工序分3步进行，能够降低不锈钢钢材的粘性，使用的切削液润滑性、抗粘性极好，使切削不易卷曲和折断，切削加工下精度和表面质量易于控制，切削区内的热量降低，不会导致整个零件的不均匀性膨胀引起的热变形，使硬度和应力趋于稳定。

CN 108000070 ACN 108000070 A

权　利　要　求　书

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1.一种不锈钢水池加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）熔炼后的钢水加入到连铸机中成型，得到厚度为10-15厘米厚的钢坯，将铸造好的钢坯从钢坯连铸机上下线，在轨道式热处理炉中加热至950-1150℃，进行保温，按照4.5-5.0:1.5-2.0:0.5-1.0的比例通入由氮气、甲烷、甲醇组成的混合保护气，保温2.0-3.0小时；（2）将保温后的钢坯经过3次低温回火处理，第一次处理时间为5-10秒钟，将钢坯温度迅速降低至850-880℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为700-730℃，停滞40-50秒后移出，再以60-80℃/h的速度降温至350-400℃，最后喷水冷却至200-220℃；（3）将回火处理后的钢坯使用硬质合金刀进行削切，使用油性切削液，切削速度为300-400r/min，进刀量为0.12-0.15mm/r，使用白玉刚砂轮磨削，先进行粗磨，再进行精磨，粗磨磨削速度为100-120r/min，精磨磨削速度为50-60r/min。

2.如权利要求1所述一种不锈钢水池加工工艺，其特征在于，所述不锈钢钢坯化学元素成分按照质量百分比计为：Ni占8.6-8.7%、Cr占18.0-18.5%、Cu占1.50-1.60%、Mn占1.10-1.20%、Fe占69.0-69.5%、剩余为非金属元素。

3.如权利要求2所述一种不锈钢水池加工工艺，其特征在于，所述非金属元素中含有Si、C、P、S，其中Si占不锈钢总体质量分数为0.65-0.70%、C为0.02-0.05%、P为0.02-0.03%。

4.如权利要求1所述一种不锈钢水池加工工艺，其特征在于，步骤（3）中所述的油性切削液按照质量百分比计含有以下成分：锭子油占50-60%、煤油占10-15%、豆油占5-8%、乳化剂占12-15%、剩余抗菌剂。

5.如权利要求1所述一种不锈钢水池加工工艺，其特征在于，步骤（3）中所述的硬质合金刀刀口为高速钢材质。

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CN 108000070 A

说　明　书

一种不锈钢水池加工工艺

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技术领域

[0001]本发明属于不锈钢加工技术领域，具体涉及一种不锈钢水池加工工艺。

背景技术

[0002]通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢铁，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的,试验表明，钢在大气、水等弱介质中和等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢以其漂亮的外观、耐腐蚀的特性、不易损坏的优点，越来越受到人们的喜爱。锅碗瓢盆、城市雕塑、建筑、装修居室等使用不锈钢的越来越多。

[0003]厨房用不锈钢产品极为丰富，其中不锈钢水池几乎充斥在每家每户的生活中，其良好的外观以及易清洁性受到人们的欢迎，在实际生产中，不锈钢水池的加工中要掌握合金钢的组织结构变化规律，因其变形度较高，所以要通过控制工艺条件来使其力学性能达到较高的水平，这是不锈钢加工中的重难点。发明内容

[0004]本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种不锈钢水池加工工艺，控制不锈钢水池加工中煅炼和退火工艺条件，达到高硬度、高耐磨性、抗菌性强等效果。[0005]本发明是通过以下技术方案实现的：

一种不锈钢水池加工工艺，包括以下步骤：（1）熔炼后的钢水加入到连铸机中成型，得到厚度为10-15厘米厚的钢坯，将铸造好的钢坯从钢坯连铸机上下线，在轨道式热处理炉中加热至950-1150℃，进行保温，按照4.5-5.0:1.5-2.0:0.5-1.0的比例通入由氮气、甲烷、甲醇组成的混合保护气，保温2.0-3.0小时；

（2）将保温后的钢坯经过3次低温回火处理，第一次处理时间为5-10秒钟，将钢坯温度迅速降低至850-880℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为700-730℃，停滞40-50秒后移出，再以60-80℃/h的速度降温至350-400℃，最后喷水冷却至200-220℃；

（3）将回火处理后的钢坯使用硬质合金刀进行削切，使用油性切削液，切削速度为300-400r/min，进刀量为0.12-0.15mm/r，使用白玉刚砂轮磨削，先进行粗磨，再进行精磨，粗磨磨削速度为100-120r/min，精磨磨削速度为50-60r/min。[0006]作为对上述方案的进一步描述，所述不锈钢钢坯化学元素成分按照质量百分比计为：Ni占8.6-8.7%、Cr占18.0-18.5%、Cu占1.50-1.60%、Mn占1.10-1.20%、Fe占69.0-69.5%、剩余为非金属元素。

[0007]作为对上述方案的进一步描述，所述非金属元素中含有Si、C、P、S，其中Si占不锈钢总体质量分数为0.65-0.70%、C为0.02-0.05%、P为0.02-0.03%。

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CN 108000070 A[0008]

说　明　书

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作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的油性切削液按照质量百分比计

含有以下成分：锭子油占50-60%、煤油占10-15%、豆油占5-8%、乳化剂占12-15%、剩余抗菌剂。

[0009]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的硬质合金刀刀口为高速钢材质。[0010]本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有不锈钢加工中变形度较高，工艺条件难以控制的问题，本发明提供了一种提不锈钢水池加工工艺，控制不锈钢水池加工中煅炼和退火工艺条件，达到高硬度、高耐磨性、抗菌性强等效果，在保护气体作用下进行保温处理，从而降低硬化强度，具有较低的热传导率，退火工序分3步进行，能够降低不锈钢钢材的粘性，使用的切削液润滑性、抗粘性极好，使切削不易卷曲和折断，切削加工下精度和表面质量易于控制，切削区内的热量降低，不会导致整个零件的不均匀性膨胀引起的热变形，使硬度和应力趋于稳定。具体实施方式

[0011]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。[0012]实施例1

一种不锈钢水池加工工艺，包括以下步骤：（1）熔炼后的钢水加入到连铸机中成型，得到厚度为10厘米厚的钢坯，将铸造好的钢坯从钢坯连铸机上下线，在轨道式热处理炉中加热至950℃，进行保温，按照4.5:1.5:0.5的比例通入由氮气、甲烷、甲醇组成的混合保护气，保温2.0小时；

（2）将保温后的钢坯经过3次低温回火处理，第一次处理时间为5秒钟，将钢坯温度迅速降低至850℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为700℃，停滞40秒后移出，再以60℃/h的速度降温至350℃，最后喷水冷却至200℃；

（3）将回火处理后的钢坯使用硬质合金刀进行削切，使用油性切削液，切削速度为300r/min，进刀量为0.12mm/r，使用白玉刚砂轮磨削，先进行粗磨，再进行精磨，粗磨磨削速度为100r/min，精磨磨削速度为50r/min。[0013]作为对上述方案的进一步描述，所述不锈钢钢坯化学元素成分按照质量百分比计为：Ni占8.6%、Cr占18.0%、Cu占1.50%、Mn占1.10%、Fe占69.0%、剩余为非金属元素。[0014]作为对上述方案的进一步描述，所述非金属元素中含有Si、C、P、S，其中Si占不锈钢总体质量分数为0.65%、C为0.02%、P为0.02%。[0015]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的油性切削液按照质量百分比计含有以下成分：锭子油占50%、煤油占10%、豆油占5%、乳化剂占12%、剩余抗菌剂。[0016]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的硬质合金刀刀口为高速钢材质。[0017]实施例2

一种不锈钢水池加工工艺，包括以下步骤：（1）熔炼后的钢水加入到连铸机中成型，得到厚度为12厘米厚的钢坯，将铸造好的钢坯从钢坯连铸机上下线，在轨道式热处理炉中加热至1050℃，进行保温，按照4.8:1.8:0.8的比例通入由氮气、甲烷、甲醇组成的混合保护气，保温2.5小时；

（2）将保温后的钢坯经过3次低温回火处理，第一次处理时间为7秒钟，将钢坯温度迅速降低至860℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为710℃，停滞45秒后移出，

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再以70℃/h的速度降温至380℃，最后喷水冷却至210℃；

（3）将回火处理后的钢坯使用硬质合金刀进行削切，使用油性切削液，切削速度为350r/min，进刀量为0.13mm/r，使用白玉刚砂轮磨削，先进行粗磨，再进行精磨，粗磨磨削速度为110r/min，精磨磨削速度为55r/min。[0018]作为对上述方案的进一步描述，所述不锈钢钢坯化学元素成分按照质量百分比计为：Ni占8.65%、Cr占18.2%、Cu占1.55%、Mn占1.15%、Fe占69.2%、剩余为非金属元素。[0019]作为对上述方案的进一步描述，所述非金属元素中含有Si、C、P、S，其中Si占不锈钢总体质量分数为0.68%、C为0.03%、P为0.025%。[0020]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的油性切削液按照质量百分比计含有以下成分：锭子油占55%、煤油占13%、豆油占6%、乳化剂占13%、剩余抗菌剂。[0021]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的硬质合金刀刀口为高速钢材质。[0022]实施例3

一种不锈钢水池加工工艺，包括以下步骤：（1）熔炼后的钢水加入到连铸机中成型，得到厚度为15厘米厚的钢坯，将铸造好的钢坯从钢坯连铸机上下线，在轨道式热处理炉中加热至1150℃，进行保温，按照5.0: 2.0: 1.0的比例通入由氮气、甲烷、甲醇组成的混合保护气，保温3.0小时；

（2）将保温后的钢坯经过3次低温回火处理，第一次处理时间为10秒钟，将钢坯温度迅速降低至880℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为730℃，停滞50秒后移出，再以80℃/h的速度降温至400℃，最后喷水冷却至220℃；

（3）将回火处理后的钢坯使用硬质合金刀进行削切，使用油性切削液，切削速度为400r/min，进刀量为0.15mm/r，使用白玉刚砂轮磨削，先进行粗磨，再进行精磨，粗磨磨削速度为120r/min，精磨磨削速度为60r/min。[0023]作为对上述方案的进一步描述，所述不锈钢钢坯化学元素成分按照质量百分比计为：Ni占8.7%、Cr占18.5%、Cu占1.60%、Mn占1.20%、Fe占69.5%、剩余为非金属元素。[0024]作为对上述方案的进一步描述，所述非金属元素中含有Si、C、P、S，其中Si占不锈钢总体质量分数为0.70%、C为0.05%、P为0.03%。[0025]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的油性切削液按照质量百分比计含有以下成分：锭子油占60%、煤油占15%、豆油占8%、乳化剂占15%、剩余抗菌剂。[0026]作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中所述的硬质合金刀刀口为高速钢材质。[0027]对比例1

与实施例1的区别仅在于，步骤（1）中将保护气体省略，其余保持不变。[0028]对比例2

与实施例2的区别仅在于，将步骤（2）中退火工艺调整为以100℃/h的速度降温至380℃，最后喷水冷却至210℃，其余保持不变。[0029]对比例3

与实施例3的区别仅在于，步骤（3）中切削速度为500r/min，进刀量为0.25mm/r，其余保持一致。

[0030]对比实验

分别使用实施例1-3和对比例1-3的方法加工处理不锈钢水池，将加工结果进行比较，

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各组性能如下表所示：项目最高硬度（HBW）比热容（J/kg·K-1）应力值（MPa）热膨胀系数（10-6/℃）实施例1225520145.215.1实施例2215530138.514.4实施例3220525140.614.7对比例12360190.525.4对比例22440220.228.1对比例324 0450205.726.4

由此可见：本发明通过控制不锈钢水池加工中煅炼和退火工艺条件，达到高硬度、高耐磨性、抗菌性强等效果。

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