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
据介绍,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介绍,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。据介绍,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。
据张鑫介绍,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。