本发明属于不锈钢材料领域，特别涉及耐腐蚀410不锈钢的制备方法及利用该方法制得的耐腐蚀410不锈钢。
背景技术：
：马氏体不锈钢通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13，3Cr13，4Cr13等。马氏体不锈钢淬火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同，还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。410不锈钢是按照美国ASTM标准生产出的不锈钢牌号，相当于我国1Cr13不锈钢材，S41000(美国AISI，ASTM)，含碳0.15％左右，含铬13％左右。410不锈钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、强度高、机械加工性好、有磁性等特点，一般可用于刀刃、机械部件、1类餐具上。然而，410不锈钢耐成型性能较差、腐蚀性能较差，因此限制了其应用。空气的成分按体积分数计算为：氮(N2)约占78％，氧(O2)约占21％，稀有气体约占0.94％(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)约占0.03％，还有其他气体和杂质约占0.03％，如水蒸气(H2O)、臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等。空气中的成分大多以氮气、氧气为主，是长期以来自然界里各种变化的产物。但植物的光合作用持续地进行，空气里的二氧化碳在植物中发生了光合作用，并使空气里的氧气越来越多，终于形成了以氮气和氧气为主的当今空气。真空电渣重熔不能脱硫、磷等非金属夹杂，且容易形成白点及年轮状偏析。常压电渣熔炼金属同样也会有良好的组织结构和高的纯度，而且脱硫的效果好，不易形成白点和年轮状偏析。但常压电渣重熔过程中活泼元素烧损严重，成分难以控制，气体含量有时会增加。惰性气体保护电渣重熔，采用惰性气体把熔炼区与大气隔离开，该熔炼过程是在完全无氧化的惰性气氛下工作，熔渣和自耗电极不会被氧化，提高了重熔锭的纯净度。真空、常压、气体保护电渣重熔设备都有机械传动部分、自动控制系统、水冷系统和辅助系统等。其结构大同小异，基本功能相同。T.Niimi曾经研究，金属熔池中的w(H)是渣池上面水的蒸汽压的平方根函数，即PH2O的降低，w(H)也随之降低。为防止电渣重熔过程中氢氧的增加，合理地减少空气中水分(干燥空气或气体保护)是防止氢脆、提高性能参数的重要手段。冶金特性的分析，真空电渣重熔锭质量最好，气体保护电渣重熔次之，常压电渣重熔最差。环保角度分析，真空电渣重熔对电渣车间几乎无污染；气体保护重熔有污染，氩气泄露影响工人的健康，常压电渣重熔对车间环境污染最重，环境治理的经费投人较多。常压电渣重熔是在大气气氛中进行的，金属中的氢、氧含量难于降低，氢的增加更多的是空气的湿气引发的。为了解决这些问题，采用热气体大压力保护下的电渣重熔工艺，是防止增氢的同时，也防止了增氧。因此，需要一种新的电渣重熔空气隔离装置以解决上述问题。技术实现要素：技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种耐腐蚀410不锈钢的制备方法及利用上述方法制得的耐腐蚀410不锈钢。技术方案：本发明提供的一种耐腐蚀410不锈钢的制备方法，包括以下步骤：(1)制钢水：将水洗球磨的钢渣于1520-1530℃加热4-6h，使钢渣化为钢水并沸腾；(2)一次精炼：在LF炉中精炼20-40min，每10min检测一次至硫含量低于8‰；(3)二次精炼：在VD炉中，通入氩气精炼20-40min至不沸腾；(4)混合：将步骤(3)产物通入熔炼炉中，加入微量添加元素，继续熔炼1-2h，得熔炼液；(5)浇筑：将熔炼液在模具中浇筑，浇筑时间为8min内，浇筑行程为10-15cm；浇筑完成后，12min内冒口补缩；脱模，得初级钢；(6)制电渣锭：将脱模的初级钢于电渣炉中制电渣锭；(7)退火：870-890℃下恒温6-7h；在降温速度5-10℃/h条件下随炉冷却至100℃；自然冷却，即得。作为优选，步骤(4)中，所述微量添加元素为Cu、Mg、Ti、Sr、Zr、B、V、Zn、Re、Sn、Pb、Be、Sc、Li、Ni、La。作为进一步优选，所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.16-0.18％，Mg1.16-1.18％，Ti0.06-0.08％，Sr0.16-0.18％，Zr0.26-0.28％，B0.46-0.50％，V0.54-0.56％，Zn0.31-0.35％，Re0.15-0.18％，Sn0.38-0.42％，Pb0.66-0.68％，Be0.23-0.25％，Sc0.21-0.23％，Li0.53-0.55％，Ni0.72-0.76％，La0.01-0.03％。作为更进一步优选，所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.16-0.18％，Mg1.16-1.18％，Ti0.06-0.08％，Sr0.16-0.18％，Zr0.26-0.28％，B0.47-0.49％，V0.54-0.56％，Zn0.32-0.34％，Re0.15-0.17％，Sn0.39-0.41％，Pb0.66-0.68％，Be0.23-0.25％，Sc0.21-0.23％，Li0.53-0.55％，Ni0.73-0.75％，La0.01-0.03％作为更进一步优选，所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.17％，Mg1.17％，Ti0.07％，Sr0.17％，Zr0.27％，B0.48％，V0.55％，Zn0.33％，Re0.16％，Sn0.40％，Pb0.67％，Be0.24％，Sc0.22％，Li0.54％，Ni0.74％，La0.02％。作为另一种改进，步骤(6)中，所述电渣炉上设有电渣重熔空气隔离罩装置，其包括圆环形密封罩(1)，所述圆环形密封罩(1)的内部为中空的并填充隔热材料，所述圆环形密封罩(1)的内侧设置有开口，所述圆环形密封罩(1)上设置有添加管(11)，所述圆环形密封罩(1)的侧面设置有两个通孔(12)。作为更进一步改进，所述圆环形密封罩(1)包括两个大小形状完全相同的半圆环形密封罩，两个所述半圆环形密封罩的一端铰接，另一端均设置有把手。作为更进一步改进，所述圆环形密封罩(1)的上方设置有密封层。作为更进一步改进，所述密封层为岩棉层。作为更进一步改进，两个所述通孔(12)分别位于所述圆环形密封罩(1)的两侧。作为更进一步改进，所述圆环形密封罩(1)上设置有两个添加管(11)，两个所述添加管(11)均匀分布在所述圆环形密封罩(1)上。作为更进一步改进，还包括鼓风机(2)和加热器(3)，所述鼓风机(2)的出风口和进风口分别通过风管连接两个所述通孔(12)，所述风管缠绕在所述加热器(3)上。本发明还提供了一种利用上述方法制得的耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C14.5-15.5％，Si3.0-5.0％，Mn1.2-1.4％，P0.02-0.04％，S0.01-0.03％，Cr11.5-13.5％，Cu0.16-0.18％，Mg1.16-1.18％，Ti0.06-0.08％，Sr0.16-0.18％，Zr0.26-0.28％，B0.46-0.50％，V0.54-0.56％，Zn0.31-0.35％，Re0.15-0.18％，Sn0.38-0.42％，Pb0.66-0.68％，Be0.23-0.25％，Sc0.21-0.23％，Li0.53-0.55％，Ni0.72-0.76％，La0.01-0.03％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。优选地，所述耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C14.8-15.2％，Si3.5-4.5％，Mn1.2-1.4％，P0.02-0.04％，S0.01-0.03％，Cr11.8-13.2％，Cu0.16-0.18％，Mg1.16-1.18％，Ti0.06-0.08％，Sr0.16-0.18％，Zr0.26-0.28％，B0.47-0.49％，V0.54-0.56％，Zn0.32-0.34％，Re0.15-0.17％，Sn0.39-0.41％，Pb0.66-0.68％，Be0.23-0.25％，Sc0.21-0.23％，Li0.53-0.55％，Ni0.73-0.75％，La0.01-0.03％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。更优选地，所述耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C15.0％，Si4.0％，Mn1.3％，P0.03％，S0.02％，Cr13％，Cu0.17％，Mg1.17％，Ti0.07％，Sr0.17％，Zr0.27％，B0.48％，V0.55％，Zn0.33％，Re0.16％，Sn0.40％，Pb0.67％，Be0.24％，Sc0.22％，Li0.54％，Ni0.74％，La0.02％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。有益效果：本发明提供的410不锈钢不仅具有普通410不锈钢的导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、强度高、机械加工性好、有磁性等特点，而且耐成型性能较好、腐蚀性能较好。具体而言，本发明相对于现有技术，具有以下突出的优势：第一，本发明原料包括水洗球磨的钢渣，一方面利用水洗球磨钢渣有效处理了废弃物，符合资源节约、环境友好的产业发展方向，另一方面水洗球磨后的钢渣含有水份，在化为钢水后会沸腾，水蒸气能够带走部分杂质，能够去除原料中的有害物质。第二，本发明方法在浇筑过程中改变以往其他故锈钢材料浇筑25-30cm的长行程，大大降低了空气中氢氧氮等元素进入钢水中的量，提高了产品的质量。第三，本发明通过加入多种添加剂，互相配合从而使产品质量更好；例如，加入锰元素从而使钢材压铸过程中脱模性能好；加入锶含量有利于钢材净化熔体、去除杂质、细化枝晶组织、阻碍再结晶和晶粒长大、提高钢材的热稳定性，从而提高该铝硅合金的强度和塑性，同时有利于改善压铸产品的脱模性能。。第四，本发明410不锈钢中硅含量较高，使硅的结晶温度能够接近共晶点，从而可极大的减少钢材中缩松缺陷的形成，显著提高铸件组织的致密度，从而进一步提高了钢材的塑性。第五，本发明电渣重熔空气隔离罩装置结构简单，使用方便，在两个通孔内通入干燥空气，可方便地实现重熔池上方的湿气的隔离，满足电渣重熔气体保护的作用。附图说明图1为电渣重熔空气隔离罩装置的结构示意图；图2为鼓风机的结构示意图；图3为加热器的结构示意图。具体实施方式实施例1电渣重熔空气隔离罩装置，请参阅图1、图2和图3所示，包括圆环形密封罩1，圆环形密封罩1的内部为中空的并填充隔热材料，圆环形密封罩1的内侧设置有开口，圆环形密封罩1上设置有添加管11，圆环形密封罩1的侧面设置有两个通孔12。圆环形密封罩1包括两个大小形状完全相同的半圆环形密封罩，两个半圆环形密封罩的一端铰接，另一端均设置有把手。将圆环形密封罩分为两个半圆环形密封罩方便将密封罩进行放置。圆环形密封罩1的上方设置有密封层。密封层为岩棉层。岩棉可以同时起到隔热和密封的作用。两个通孔12分别位于圆环形密封罩1的两侧。则可以使得气体在圆环形密封罩内更均匀流过。圆环形密封罩1上设置有两个添加管11，两个添加管11均匀分布在圆环形密封罩1上。可以将添加剂更均匀的添加至钢水中。还包括鼓风机2和加热器3，鼓风机2的出风口和进风口分别通过风管连接两个通孔12，风管缠绕在加热器3上。利用鼓风机和加热器方便实现干燥的热风循环。发明原理：电渣重熔作为一种精炼手段,在生产优质钢方面具有独特的优点。它以其优良的冶金反应条件及独特的凝固结晶过程,可以有效地去除金属中的各种有害夹杂,改善金属的凝固的质量。但是,在电渣重熔过程中,对于氢情况却相反,不但不能有效地去除,而且还存在着增氢现象,特别是对于大型铸锭。渣池上方大气中的水气一直被看作是电渣重熔时金属中氢氧的一个重要来源，它通过湿气中氢直接渗过渣层和电极的表面氧化这两个途径而转人金属熔池。本发明电渣重熔空气隔离罩装置结构简单，使用方便，在两个通孔内通入干燥空气，可方便地实现重熔池上方的湿气的隔离，满足了电渣重熔气体保护的作用。干燥热空气的加热温度为300℃，干燥热空气的压力为1.5Pa；鼓风机吸入口耐温400℃采用水冷式。电渣材料：410，规格：Φ800mm，重量：8吨。鼓风机参数，品牌：宝烽，型号：RB-110，气流方向：离心风机，材质：铁壳风机，最大风压：2.3KPa，电压：三相380V，类型：抽风机，性能：耐高温风机，风机功率：3KW，最大风量：25m3/min，重量：44kg。利用本发明的热气体大压力保护罩与不采用气体保护罩进行电渣重熔普通钢锭后得出的具体参数数值如下：表1电渣重熔钢锭中氢氧氮的来源很复杂。电渣锭中氢含量主要与电极中的w(H)、渣中吸收的水分、大气中的水分及电极和结晶器冷表面上冷凝的水分有关；电渣锭中氧含量主要与自耗电极中的原始氧含量、自耗电极表面生成的氧化铁皮、造渣材料中带人的不稳定氧化物和直接从大气中通过熔渣转移到金属熔池的氧有关。实施例2至5使用实施例1的电渣重熔空气隔离罩装置。实施例2耐腐蚀410不锈钢的制备方法，包括以下步骤：(1)制钢水：将水洗球磨的钢渣于1520℃加热6h，使钢渣化为钢水并沸腾；(2)一次精炼：在LF炉中精炼20min，每10min检测一次至硫含量低于8‰；(3)二次精炼：在VD炉中，通入氩气精炼40min至不沸腾；(4)混合：将步骤(3)产物通入熔炼炉中，加入微量添加元素，继续熔炼1h，得熔炼液；所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.16％，Mg1.16％，Ti0.06％，Sr0.18％，Zr0.28％，B0.50％，V0.54％，Zn0.31％，Re0.15％，Sn0.42％，Pb0.68％，Be0.25％，Sc0.21％，Li0.53％，Ni0.72％，La0.03％；(5)浇筑：将熔炼液在模具中浇筑，浇筑时间为8min内，浇筑行程为10cm；浇筑完成后，12min内冒口补缩；脱模，得初级钢；(6)制电渣锭：将脱模的初级钢于电渣炉中制电渣锭；(7)退火：870℃下恒温7h；在降温速度5℃/h条件下随炉冷却至100℃；自然冷却，即得。所制得的耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C15.5％，Si5.0％，Mn1.4％，P0.02％，S0.01％，Cr11.5％，Cu0.16％，Mg1.16％，Ti0.06％，Sr0.18％，Zr0.28％，B0.50％，V0.54％，Zn0.31％，Re0.15％，Sn0.42％，Pb0.68％，Be0.25％，Sc0.21％，Li0.53％，Ni0.72％，La0.03％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。实施例3耐腐蚀410不锈钢的制备方法，包括以下步骤：(1)制钢水：将水洗球磨的钢渣于1530℃加热4h，使钢渣化为钢水并沸腾；(2)一次精炼：在LF炉中精炼40min，每10min检测一次至硫含量低于8‰；(3)二次精炼：在VD炉中，通入氩气精炼20min至不沸腾；(4)混合：将步骤(3)产物通入熔炼炉中，加入微量添加元素，继续熔炼2h，得熔炼液；所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.18％，Mg1.18％，Ti0.08％，Sr0.16％，Zr0.26％，B0.46％，V0.56％，Zn0.35％，Re0.18％，Sn0.38％，Pb0.66％，Be0.23％，Sc0.23％，Li0.55％，Ni0.76％，La0.01％；(5)浇筑：将熔炼液在模具中浇筑，浇筑时间为8min内，浇筑行程为15cm；浇筑完成后，12min内冒口补缩；脱模，得初级钢；(6)制电渣锭：将脱模的初级钢于电渣炉中制电渣锭；(7)退火：890℃下恒温6h；在降温速度10℃/h条件下随炉冷却至100℃；自然冷却，即得。所制得的耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C14.5％，Si3.0％，Mn1.2％，P0.04％，S0.03％，Cr13.5％，Cu0.18％，Mg1.18％，Ti0.08％，Sr0.16％，Zr0.26％，B0.46％，V0.56％，Zn0.35％，Re0.18％，Sn0.38％，Pb0.66％，Be0.23％，Sc0.23％，Li0.55％，Ni0.76％，La0.01％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。实施例4耐腐蚀410不锈钢的制备方法，包括以下步骤：(1)制钢水：将水洗球磨的钢渣于1525℃加热5h，使钢渣化为钢水并沸腾；(2)一次精炼：在LF炉中精炼30min，每10min检测一次至硫含量低于8‰；(3)二次精炼：在VD炉中，通入氩气精炼30min至不沸腾；(4)混合：将步骤(3)产物通入熔炼炉中，加入微量添加元素，继续熔炼1-2h，得熔炼液；所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.18％，Mg1.18％，Ti0.08％，Sr0.16％，Zr0.26％，B0.47％，V0.56％，Zn0.34％，Re0.17％，Sn0.39％，Pb0.66％，Be0.23％，Sc0.23％，Li0.55％，Ni0.75％，La0.01％；(5)浇筑：将熔炼液在模具中浇筑，浇筑时间为8min内，浇筑行程为15cm；浇筑完成后，12min内冒口补缩；脱模，得初级钢；(6)制电渣锭：将脱模的初级钢于电渣炉中制电渣锭；(7)退火：880℃下恒温6.5h；在降温速度8℃/h条件下随炉冷却至100℃；自然冷却，即得。所制得的耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C14.8％，Si3.5％，Mn1.2％，P0.04％，S0.03％，Cr13.2％，Cu0.18％，Mg1.18％，Ti0.08％，Sr0.16％，Zr0.26％，B0.47％，V0.56％，Zn0.34％，Re0.17％，Sn0.39％，Pb0.66％，Be0.23％，Sc0.23％，Li0.55％，Ni0.75％，La0.01％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。实施例5耐腐蚀410不锈钢的制备方法，包括以下步骤：(1)制钢水：将水洗球磨的钢渣于1520-1530℃加热5h，使钢渣化为钢水并沸腾；(2)一次精炼：在LF炉中精炼30min，每10min检测一次至硫含量低于8‰；(3)二次精炼：在VD炉中，通入氩气精炼30min至不沸腾；(4)混合：将步骤(3)产物通入熔炼炉中，加入微量添加元素，继续熔炼1-2h，得熔炼液；所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.16％，Mg1.16％，Ti0.06％，Sr0.18％，Zr0.28％，B0.49％，V0.54％，Zn0.32％，Re0.15％，Sn0.41％，Pb0.68％，Be0.25％，Sc0.21％，Li0.53％，Ni0.73％，La0.03％；(5)浇筑：将熔炼液在模具中浇筑，浇筑时间为8min内，浇筑行程为10cm；浇筑完成后，12min内冒口补缩；脱模，得初级钢；(6)制电渣锭：将脱模的初级钢于电渣炉中制电渣锭；(7)退火：880℃下恒温6.5h；在降温速度7℃/h条件下随炉冷却至100℃；自然冷却，即得。所制得的耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C15.2％，Si4.5％，Mn1.4％，P0.02％，S0.01％，Cr11.8％，Cu0.16％，Mg1.16％，Ti0.06％，Sr0.18％，Zr0.28％，B0.49％，V0.54％，Zn0.32％，Re0.15％，Sn0.41％，Pb0.68％，Be0.25％，Sc0.21％，Li0.53％，Ni0.73％，La0.03％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。实施例6耐腐蚀410不锈钢的制备方法，包括以下步骤：(1)制钢水：将水洗球磨的钢渣于1525℃加热5h，使钢渣化为钢水并沸腾；(2)一次精炼：在LF炉中精炼30min，每10min检测一次至硫含量低于8‰；(3)二次精炼：在VD炉中，通入氩气精炼30min至不沸腾；(4)混合：将步骤(3)产物通入熔炼炉中，加入微量添加元素，继续熔炼1-2h，得熔炼液；所述微量元素添加重量占原料总重量的比例为：Cu0.17％，Mg1.17％，Ti0.07％，Sr0.17％，Zr0.27％，B0.48％，V0.55％，Zn0.33％，Re0.16％，Sn0.40％，Pb0.67％，Be0.24％，Sc0.22％，Li0.54％，Ni0.74％，La0.02％；(5)浇筑：将熔炼液在模具中浇筑，浇筑时间为8min内，浇筑行程为12cm；浇筑完成后，12min内冒口补缩；脱模，得初级钢；(6)制电渣锭：将脱模的初级钢于电渣炉中制电渣锭；(7)退火：880℃下恒温6h；在降温速度10℃/h条件下随炉冷却至100℃；自然冷却，即得。所制得的耐腐蚀410不锈钢，包括以下重量百分比的组份：C15.0％，Si4.0％，Mn1.3％，P0.03％，S0.02％，Cr13％，Cu0.17％，Mg1.17％，Ti0.07％，Sr0.17％，Zr0.27％，B0.48％，V0.55％，Zn0.33％，Re0.16％，Sn0.40％，Pb0.67％，Be0.24％，Sc0.22％，Li0.54％，Ni0.74％，La0.02％，其余为铁，各组分质量百分比之和为100％。测试实施例1至5的410不锈钢性能。表1实施例1至5的410不锈钢的力学性能采用盐雾试验测定实施例1至5的410不锈钢耐腐蚀性能，结果见表2。表2实施例1至5的410不锈钢的耐腐蚀性能来源24h后72h后1000h后实施例1无锈蚀点无锈蚀点1个轻微锈蚀点实施例2无锈蚀点无锈蚀点无锈蚀点实施例3无锈蚀点无锈蚀点1个轻微锈蚀点实施例4无锈蚀点无锈蚀点2个轻微锈蚀点实施例5无锈蚀点无锈蚀点无锈蚀点市售2个轻微锈蚀点较多锈蚀点锈蚀严重将本发明410不锈钢做成刀具后，与普通刀具相比，结果见表3。表3来源实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5市售钝化时间/天130-135135-137135-136140-142145-14730-60天当前第1页1 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