一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法

技术领域

本发明属于不锈钢冷轧加工技术领域，具体涉及一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法。

背景技术

对于每个家庭来说，孩子的安全和健康是重中之重。因为涉及食品安全，故对婴幼儿餐具的选材要求极高。食品级不锈钢，具有环保、耐高温、耐摔、易清洁、不易变形等优点，深受消费者喜爱。目前采取“不锈钢材料——分条——冲压成型——去边——电镀”的加工工艺，得到表面精美的不锈钢餐具。但是，在使用过程中容易产生刮擦痕迹，影响餐具美观。

为了提高不锈钢的耐刮擦性，现有技术中有通过在不锈钢表面成型花纹来实现，但花纹在成型过程中存在断齿、变形的问题。同时，不锈钢加工成最终成品后还需进行表面电镀加工处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，以避免加工时花纹断齿、变形的同时，还无需进行表面电镀加工处理。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，其特征在于步骤如下：

1)不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗；

2)冷轧机粗轧，压下率为15～30％；

3)研磨机粗研磨；

4)冷轧机中间轧制，压下率为50～60％；

5)不锈钢冷卷连续中间退火酸洗；

6)冷轧机精轧，压下率为65～70％；

7)连续中间还原退火，退火温度为1090～1130℃，且在全氢气的气氛中进行，氢气的露点为60～70℃；

8)冷轧机最终轧制，压下率为5～7％，且轧制用的工作辊的表面具有凸出的花纹，所述花纹有多个且密集分布；

9)连续最终还原退火，退火温度为1090-1130℃，且在全氢气的气氛中进行，氢气的露点为60～70℃；

10)不锈钢连续拉直矫平。

上述花纹可为圆形、三角形等，优选地，所述步骤8)中的花纹呈矩形。矩形花纹能进一步保证不断齿，不变形。

优选地，所述矩形的尺寸为200*300μm，且压入深度大于30μm。

优选地，所述步骤1)的退火温度为1090～1130℃，采用“H

优选地，所述步骤3)采用前道多机架连续研磨机粗研磨，且前道多机架连续研磨机沿钢卷的长度方向依次包括第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架和第六机架，所述第一机架、第二机架和第三机架上均配置有衰减时间为0～100min的80#砂带，所述第四机架和第五机架上均配置有衰减时间为300～500min的80#砂带，所述第六机架上配置有衰减时间为600～800min的80#砂带。

进一步地，所述步骤5)的退火温度为1060～1090℃，采用“中性盐电解+HNO

进一步地，所述步骤10)的延伸率控制在0.1～0.2％。

在上述各方案中，优选地，加工得到的钢卷的屈服强度170～450Mpa，抗拉强度485～800Mpa，延伸率≥40％，洛氏硬度≤95HRB。

优选地，所述不锈钢的质量百分组成为C：≤0.03wt％、Si：≤0.75wt％、Mn：≤2.0wt％、P：≤0.045wt％、S：≤0.030wt％、Ni：10.00～14.00wt％、Cr：16.00～18.00wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)本发明加工得到的钢板，表面经过特殊处理，加工成成品后耐刮擦，长时间使用后没有划痕残留；而现有技术加工得到的钢板，加工成成品后，划痕明显，严重影响产品美观；

2)本发明加工得到的钢板，在保证了冲压性能优异的同时，产品表面立体感强，表面花纹不会变形，最终得到的产品美观大方；而现有技术加工得到的钢板，产品表面单一；

3)本发明加工得到的钢板，加工成最终成品后无需进行额外的表面电镀加工处理，低碳环保，生产成本低廉；而现有技术加工得到的钢板，加工成最终成品后还需进行表面电镀加工处理，环保性、经济性均不及本发明。

综上，本发明通过连续轧制生产，获得表面带有密集花纹的不锈钢，不再需要后续的电镀处理，且生产的餐具表面美观、光泽度好、耐刮擦，既解决了划痕问题，又满足了环保的要求，降低了生产成本。同时，本发明的制作方法使得生产时，花纹不断齿，冲压加工时花纹不变形。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，步骤如下：

1)不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对不锈钢黑皮卷进行热处理，退火温度为1099℃，以便改善其机械性能；随后，采用“热硫酸+HNO

2)不锈钢单机架可逆式冷轧机粗轧：粗轧压下率为18.9％，且粗轧用的轧辊为光面辊；

3)不锈钢多机架连续研磨机粗研磨：采用6个研磨机架，对钢卷上表面进行粗研磨，以便去除原料缺陷，且沿钢卷的长度方向，记6个研磨机架分别为第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架和第六机架，第一机架使用衰减时间为60min的80#砂带，第二机架使用衰减时间为75min的80#砂带，第三机架使用衰减时间为95min的80#砂带，第四机架使用衰减时间为350min的80#砂带，第五机架使用衰减时间为450min的80#砂带，第六机架使用衰减时间为650min的80#砂带；

4)不锈钢单机架可逆式冷轧机中间轧制：将去除原料缺陷后并清洁干净的钢卷，按压下率为57.7％轧制到中间厚度，且粗轧用的轧辊为光面辊；

5)不锈钢冷卷连续中间退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，退火温度为1071℃，以便改善其机械性能，获得深度冲压性能；随后，采用“中性盐电解+HNO

6)不锈钢单机架可逆式冷轧机精确轧制：按压下率为68％轧制到准备厚度，为特殊表面加工打好基材基础，且粗轧用的轧辊为光面辊；

7)不锈钢全氢气氛保护连续中间还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1125℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为61℃；

8)不锈钢单机架可逆式冷轧机最终轧制：使用表面具有凸出的、密集分布的矩形花纹的工作轧辊，按压下率为5.7％轧制到成品所需厚度，其中矩形的尺寸为200*300μm，且压入深度大于30μm；

9)不锈钢全氢气氛保护立式连续最终还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1095℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为69℃；

10)不锈钢连续拉直矫平：延伸率要求控制在0.18％，在获得平直板型的同时，满足最终产品的机械性能。

实施例2：

一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，步骤如下：

1)不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对不锈钢黑皮卷进行热处理，退火温度为1092℃，以便改善其机械性能；随后，采用“热硫酸+HNO

2)不锈钢单机架可逆式冷轧机粗轧：粗轧压下率为15.3％，且粗轧用的轧辊为光面辊；

3)不锈钢多机架连续研磨机粗研磨：采用6个研磨机架，对钢卷上表面进行粗研磨，以便去除原料缺陷，且沿钢卷的长度方向，记6个研磨机架分别为第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架和第六机架，第一机架使用衰减时间为0min的80#砂带，第二机架使用衰减时间为30min的80#砂带，第三机架使用衰减时间为80min的80#砂带，第四机架使用衰减时间为300min的80#砂带，第五机架使用衰减时间为470min的80#砂带，第六机架使用衰减时间为600min的80#砂带；

4)不锈钢单机架可逆式冷轧机中间轧制：将去除原料缺陷后并清洁干净的钢卷，按压下率为51.2％轧制到中间厚度，且粗轧用的轧辊为光面辊；

5)不锈钢冷卷连续中间退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，退火温度为1065℃，以便改善其机械性能，获得深度冲压性能；随后，采用“中性盐电解+HNO

6)不锈钢单机架可逆式冷轧机精确轧制：按压下率为65.4％轧制到准备厚度，为特殊表面加工打好基材基础，且粗轧用的轧辊为光面辊；

7)不锈钢全氢气氛保护连续中间还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1099℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为62℃；

8)不锈钢单机架可逆式冷轧机最终轧制：使用表面具有凸出的、密集分布的矩形花纹的工作轧辊，按压下率为5.9％轧制到成品所需厚度，其中矩形的尺寸为200*300μm，且压入深度大于30μm；

9)不锈钢全氢气氛保护立式连续最终还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1103℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为66℃；

10)不锈钢连续拉直矫平：延伸率要求控制在0.11％，在获得平直板型的同时，满足最终产品的机械性能。

实施例3：

一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，步骤如下：

1)不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对不锈钢黑皮卷进行热处理，退火温度为1102℃，以便改善其机械性能；随后，采用“热硫酸+HNO

2)不锈钢单机架可逆式冷轧机粗轧：粗轧压下率为22.7％，且粗轧用的轧辊为光面辊；

3)不锈钢多机架连续研磨机粗研磨：采用6个研磨机架，对钢卷上表面进行粗研磨，以便去除原料缺陷，且沿钢卷的长度方向，记6个研磨机架分别为第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架和第六机架，第一机架使用衰减时间为30min的80#砂带，第二机架使用衰减时间为50min的80#砂带，第三机架使用衰减时间为90min的80#砂带，第四机架使用衰减时间为350min的80#砂带，第五机架使用衰减时间为400min的80#砂带，第六机架使用衰减时间为700min的80#砂带；

4)不锈钢单机架可逆式冷轧机中间轧制：将去除原料缺陷后并清洁干净的钢卷，按压下率为55.3％轧制到中间厚度，且粗轧用的轧辊为光面辊；

5)不锈钢冷卷连续中间退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，退火温度为1063℃，以便改善其机械性能，获得深度冲压性能；随后，采用“中性盐电解+HNO

6)不锈钢单机架可逆式冷轧机精确轧制：按压下率为69.2％轧制到准备厚度，为特殊表面加工打好基材基础，且粗轧用的轧辊为光面辊；

7)不锈钢全氢气氛保护连续中间还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1112℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为67℃；

8)不锈钢单机架可逆式冷轧机最终轧制：使用表面具有凸出的、密集分布的矩形花纹的工作轧辊，按压下率为6.1％轧制到成品所需厚度，其中矩形的尺寸为200*300μm，且压入深度大于30μm；

9)不锈钢全氢气氛保护立式连续最终还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1115℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为68℃；

10)不锈钢连续拉直矫平：延伸率要求控制在0.12％，在获得平直板型的同时，满足最终产品的机械性能。

实施例4：

一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，步骤如下：

1)不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对不锈钢黑皮卷进行热处理，退火温度为1114℃，以便改善其机械性能；随后，采用“热硫酸+HNO

2)不锈钢单机架可逆式冷轧机粗轧：粗轧压下率为20.1％，且粗轧用的轧辊为光面辊；

3)不锈钢多机架连续研磨机粗研磨：采用6个研磨机架，对钢卷上表面进行粗研磨，以便去除原料缺陷，且沿钢卷的长度方向，记6个研磨机架分别为第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架和第六机架，第一机架使用衰减时间为50min的80#砂带，第二机架使用衰减时间为50min的80#砂带，第三机架使用衰减时间为85min的80#砂带，第四机架使用衰减时间为400min的80#砂带，第五机架使用衰减时间为450min的80#砂带，第六机架使用衰减时间为750min的80#砂带；

4)不锈钢单机架可逆式冷轧机中间轧制：将去除原料缺陷后并清洁干净的钢卷，按压下率为55.9％轧制到中间厚度，且粗轧用的轧辊为光面辊；

5)不锈钢冷卷连续中间退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，退火温度为1087℃，以便改善其机械性能，获得深度冲压性能；随后，采用“中性盐电解+HNO

6)不锈钢单机架可逆式冷轧机精确轧制：按压下率为66.7％轧制到准备厚度，为特殊表面加工打好基材基础，且粗轧用的轧辊为光面辊；

7)不锈钢全氢气氛保护连续中间还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1118℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为68℃；

8)不锈钢单机架可逆式冷轧机最终轧制：使用表面具有凸出的、密集分布的矩形花纹的工作轧辊，按压下率为6.4％轧制到成品所需厚度，其中矩形的尺寸为200*300μm，且压入深度大于30μm；

9)不锈钢全氢气氛保护立式连续最终还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1120℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为61℃；

10)不锈钢连续拉直矫平：延伸率要求控制在0.15％，在获得平直板型的同时，满足最终产品的机械性能。

实施例5：

一种耐刮擦婴幼儿餐具用不锈钢的制作方法，步骤如下：

1)不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对不锈钢黑皮卷进行热处理，退火温度为1125℃，以便改善其机械性能；随后，采用“热硫酸+HNO

2)不锈钢单机架可逆式冷轧机粗轧：粗轧压下率为21.3％，且粗轧用的轧辊为光面辊；

3)不锈钢多机架连续研磨机粗研磨：采用6个研磨机架，对钢卷上表面进行粗研磨，以便去除原料缺陷，且沿钢卷的长度方向，记6个研磨机架分别为第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架和第六机架，第一机架使用衰减时间为0min的80#砂带，第二机架使用衰减时间为50min的80#砂带，第三机架使用衰减时间为100min的80#砂带，第四机架使用衰减时间为300min的80#砂带，第五机架使用衰减时间为500min的80#砂带，第六机架使用衰减时间为800min的80#砂带；

4)不锈钢单机架可逆式冷轧机中间轧制：将去除原料缺陷后并清洁干净的钢卷，按压下率为59.2％轧制到中间厚度，且粗轧用的轧辊为光面辊；

5)不锈钢冷卷连续中间退火酸洗：采用直焰燃烧悬垂卧式连续退火炉，对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，退火温度为1082℃，以便改善其机械性能，获得深度冲压性能；随后，采用“中性盐电解+HNO

6)不锈钢单机架可逆式冷轧机精确轧制：按压下率为69.5％轧制到准备厚度，为特殊表面加工打好基材基础，且粗轧用的轧辊为光面辊；

7)不锈钢全氢气氛保护连续中间还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1128℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为64℃；

8)不锈钢单机架可逆式冷轧机最终轧制：使用表面具有凸出的、密集分布的矩形花纹的工作轧辊，按压下率为6.8％轧制到成品所需厚度，其中矩形的尺寸为200*300μm，且压入深度大于30μm；

9)不锈钢全氢气氛保护立式连续最终还原退火：采用立式马弗炉连续还原退火，退火温度为1128℃，在对冷轧后的不锈钢卷进行固溶热处理，获得良好机械性能的同时，利用氢气高温还原原理对不锈钢表面进行还原处理，获得高亮度表面，氢气的露点为64℃；

10)不锈钢连续拉直矫平：延伸率要求控制在0.17％，在获得平直板型的同时，满足最终产品的机械性能。

以上各实施例的工艺参数见下表1：

表1

对比例：

本对比例依次按照不锈钢黑皮热卷连续退火酸洗、不锈钢多机架连续冷轧机、不锈钢冷卷连续退火酸洗、不锈钢可逆式平整机、两辊压花印制的步骤制作不锈钢产品。

本发明实施例获得的不锈钢的化学成分(wt％)如下表2：

表2

本发明实施例与对比例获得的不锈钢产品的性能参数见下表3：

表3