[00411 A2、待加入的物质全部熔化后，以1480-1520°C的温度进行精炼，保持50-70min; 待熔液面保持平静不再有气泡溢出时，即全溶后，进行精炼。精炼的温度越高，精炼时 间越长，脱气效果越好，熔体中气体含量越低。但温度过高或时间过长，会加剧坩埚供氧反 应，使钢中氧含量反而上升，此次精炼的温度控制在1480-1540 °C，保持时间控制在50-70min0
[0042] A3、按照上述化学成分的配比加入Cr，继续以6-8Kg/min的溶化速度进行溶化； 由于Cr很容易与N结合，不利于熔体中N的去除，因此金属Cr须全部留出，待N合格后加 入；由于此阶段Cr加入量较多，可能带入较多的N，因此此阶段需要对Cr进行慢速熔化，从而 使N尽可能的排除。
[0043] A4、待Cr熔化后，再次以1480-1520 °C的温度进行精炼，精炼时间控制为10_20min; 待熔液面保持平静不再有气泡溢出时，即全溶后，进行精炼。精炼的温度越高，精炼时 间越长，脱气效果越好，熔体中气体含量越低。但温度过高或时间过长，会加剧坩埚供氧反 应，使钢中氧含量反而上升，此次精炼的温度控制在1480-1540°C，保持时间控制在10-20min〇
[0044] A5、按照上述化学成分的配比加入Mn，在1500_2000r/min转速下搅拌l_3min，待Μη 熔化后，浇铸成自耗电极。
[0045] Μη在真空感应冶炼中挥发很大，因此金属Μη必须全部留出，在出炉前几分钟加入。
[0046] 优选的，所述步骤F中，热处理的工艺步骤具体为： F1、将固溶处理后的钢材在1000-1040 °C温度下保温40-80min，油冷至室温； F2、将步骤F1冷却后的钢材在-100~-140°C温度下冷处理40-80min; F3、将步骤F2冷处理后的钢材在600-640 °C温度下保温4-8h，空冷至室温； F4、将步骤F3冷却后的钢材在900-940 °C温度下保温5-15min，水冷或油冷至室温； F5、将步骤F4冷却后的钢材在360-400 °C温度下保温l_3h，空冷至室温，制得高硬度环 保不锈钢咖啡壶材料。
[0047] -种高硬度环保不锈钢咖啡壶，所述不锈钢咖啡壶根据上述所述的高硬度环保不 锈钢咖啡壶材料经浇铸成型和表面处理制得;所述表面处理的工艺步骤具体为： (1)预处理:先用砂纸打磨不锈钢咖啡壶，再进行除油处理，然后水洗去掉残留的除油 液;所述除油处理是在温度为60-70°C的除油液中除油8-12min，每升除油液由如下原料组 成:氢氧化钠30-40g、碳酸钠20-30g、磷酸钠15-25g、异辛基硫酸钠2-4g，去离子水余量； (2) 酸洗除膜:将步骤(1)预处理后的不锈钢咖啡壶在室温下采用混酸酸洗3-5min后水 洗;每升除油液由如下原料组成：硫酸60-100mL、盐酸60-100mL、乙醇60-100mL、硅酸钠2-4g，去呙子水余量； (3) 表面活化:将步骤(2)处理后的不锈钢咖啡壶在质量浓度为6-10%的硫酸溶液中活 化10-20S，活化温度为60-70°C;活化后用超声波在室温下清洗2-4min，去掉试样表面的腐 蚀产物；超声波清洗所用的溶液由如下原料组成：稀盐酸30_40mL，十二烷基硫酸钠35-45mg，去离子水余量； (4) 冲洗烘干:将步骤(3)处理后的不锈钢咖啡壶先用冷水冲洗干净，然后在100-120°C 温度下烘干，冷却，制得高硬度环保不锈钢咖啡壶。
[0048] 本发明的有益效果在于:本发明的高硬度环保不锈钢咖啡壶材料加入了 V、W和As 元素，能显著提高材料的强度和硬度;还降低了材料的生产成本，而且可节约不可再生的Ni 资源，属于环保型材料。
[0049] 本发明的高硬度不锈钢咖啡壶材料，与传统的类似材料比较，本发明的不锈钢咖 啡壶材料的抗拉强度2 800Mpa，屈服强度2 650Mpa;冲击韧性2 320J，断裂韧性2 180J，断 裂伸长率2 40%，硬度2 46HRC，还具有优良的耐腐蚀性能:3.5%NaCl溶液环境下材料的腐蚀 速度2 0.0121mm/年，在5%H2S〇4溶液环境下材料的腐蚀速度2 0.0372mm/年，良好的综合性 能，便于加工，成本低。
[0050] 本发明的高硬度不锈钢咖啡壶材料，其化学成分包括C、N、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Nb、 Ti、V、W和As，余量为铁和杂质，通过严格控制每种元素的含量，使材料具有较高的冲击韧性 和断裂韧性，生产成本低，且还具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，综合性 能优异。
[0051] 本发明的制备方法采用真空感应冶炼、均匀化处理、固溶处理和热处理等步骤，均 可以提高钢的强度，并降低了高强度不锈钢成品的生产成本，且有较好的塑性，满足变形加 工的需要。
[0052] 本发明的制备方法与本发明的材料配合使用，可以发挥材料的最佳性能，工艺简 单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产环保，可大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0053]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实 施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0054] 实施例1 一种高硬度环保不锈钢咖啡壶材料，其化学成分包括以下重量百分比的元素：C: 0·46%、Ν:0·11%、Si:1·4%、Mn:3·2%、Cr:15%、Ni:5%、Mo:2·0%、Nb:0·8%、Ti:1·7%、V:1%、W: 1.2%、As :0.8%、余量为铁和杂质；以重量百分比计，所述杂质的总含量< 0.1%，其中，P < 0.015%^S < 0.008%^H < 0.003%^0 < 0.001%〇
[0055] 所述材料的化学成分还包括以下重量百分比的稀土元素:La: 0.008%、Y: 0.004%和 Er:0.001%。
[0056] -种高硬度环保不锈钢咖啡壶材料的制备方法，包括如下步骤： A、 真空感应冶炼:按照上述化学成分的配比经真空感应炉在0.5Pa真空度下进行真空 感应冶炼，浇铸成自耗电极； B、 真空自耗重恪:将饶铸后的自耗电极在0.1 Pa真空度下，以1.5Kg/min的恪速进行真 空自耗重熔，得到钢液； C、 均匀化处理:将重熔后的钢液在1080 °C温度下进行均匀化处理，处理时间为40h; D锻造成材:将均匀化处理后的钢液进行合金锻造，开锻温度为980°C，终锻温度为820 °C，得到锻棒； E、 固溶处理:将锻造后的锻棒在1000 °C温度下进行固溶处理，处理时间为3h，然后油冷 至室温，得到钢材； F、 热处理:将固溶处理后的钢材进行热处理，制得高硬度环保不锈钢咖啡壶材料。
[0057] 所述步骤A中，真空感应冶炼的工艺步骤具体为： A1、按照上述化学成分的配比，先将C装入坩埚，然后将除Cr、Mn以外的其余元素装入， 放入真空感应炉中，将坩埚预热至450°C，将真空感应炉抽真空至0.5Pa，以6Kg/min的熔化 速度进行熔化； A2、待加入的物质全部熔化后，以1480 °C的温度进行精炼，保持70min; A3、按照上述化学成分的配比加入Cr，继续以6Kg/min的恪化速度进行恪化； A4、待Cr熔化后，再次以1480 °C的温度进行精炼，精炼时间控制为20min; A5、按照上述化学成分的配比加入Mn，在1500r/min转速下搅拌3min，待Μη恪化后，饶铸 成自耗电极。
[0058]所述步骤F中，热处理的工艺步骤具体为： F1、将固溶处理后的钢材在1000°C温度下保温80min，油冷至室温； F2、将步骤F1冷却后的钢材在-100°C温度下冷处理80min; F3、将步骤F2冷处理后的钢材在600°C温度下保温8h，空冷至室温； F4、将步骤F3冷却后的钢材在900 °C温度下保温15min，水冷或油冷至室温； F5、将步骤F4冷却后的钢材在360°C温度下保温3h，空冷至室温，制得高硬度环保不锈 钢咖啡壶材料。
[0059] -种高硬度环保不锈钢咖啡壶，所述不锈钢咖啡壶根据上述所述的高硬度环保不 锈钢咖啡壶材料经浇铸成型和表面处理制得;所述表面处理的工艺步骤具体为： (1) 预处理:先用砂纸打磨不锈钢咖啡壶，再进行除油处理，然后水洗去掉残留的除油 液;所述除油处理是在温度为70°C的除油液中除油12min，每升除油液由如下原料组成:氢 氧化钠30g、碳酸钠20g、磷酸钠15g、异辛基硫酸钠2g，去离子水余量； (2) 酸洗除膜:将步骤（1)预处理后的不锈钢咖啡壶在室温下采用混酸酸洗3min后水 洗;每升除油液由如下原料组成:硫酸60mL、盐酸60mL、乙醇60mL、硅酸钠2g，去离子水余量； (3) 表面活化:将步骤（2)处理后的不锈钢咖啡壶在质量浓度为6%的硫酸溶液中活化 20s，活化温度为60°C ;活化后用超声波在室温下清洗2min，去掉试样表面的腐蚀产物;超声 波清洗所用的溶液由如下原料组成:稀盐酸30mL，十二烷基硫酸钠35mg，去离子水余量； (4) 冲洗烘干:将步骤(3)处理后的不锈钢咖啡壶先用冷水冲洗干净，然后在100°C温度 下烘干，冷却，制得高硬度环保不锈钢咖啡壶。
[0060] 实施例2 一种高硬度环保不锈钢咖啡壶材料，其化学成分包括以下重量百分比的元素：c: 0·47%、N:0·10%、Si:1·5%、Mn:3·l%、Cr:15·5%、Ni:4·5%、Mo:1·9%、Nb:0·9%、Ti:1·8%、V: 1.5%、W: 1. l%、As:0.7%、余量为铁和杂质；以重量百分比计，所述杂质的总含量< 0.1%，其 中，P < 0·015%、S < 0·008%、H < 0·003%、0 < 0·001%。
[0061 ] 所述材料的化学成分还包括以下重量百分比的稀土元素:La: 0.009%、Y: 0.005%和 Er：0.002%〇
[0062] -种高硬度环保不锈钢咖啡壶材料的制备方法，包括如下步骤： A、 真空感应冶炼:按照上述化学成分的配比经真空感应炉在1 .OPa真空度下进行真空 感应冶炼，浇铸成自耗电极； B、 真空自耗重熔:将浇铸后的自耗电极在0.2Pa真空度下，以2. OKg/min的熔速进行真 空自耗重熔，得到钢液； C、 均匀化处理:将重熔后的钢液在1090 °C温度下进行均匀化处理，处理时间为38h; D锻造成材:将均匀化处理后的钢液进行合金锻造，开锻温度为990°C，终锻温度为830 °C，得到锻棒； E、 固溶处理:将锻造后的锻棒在1010°C温度下进行固溶处理，处理时间为2.8h，然后油 冷至室温，得到钢材； F、 热处理:将固溶处理后的钢材进行热处理，制得高硬度环保不锈钢咖啡壶材料。
[0063] 所述步骤A中，真空感应冶炼的工艺步骤具体为： A1、按照上述化学成分的配比，先将C装入坩埚，然后将除Cr、Mn以外的其余元素装入， 放入真空感应炉中，将坩埚预热至480°C，将真空感应炉抽真空至l.OPa，以6.5Kg/min的熔 化速度进行熔化； A2、待加入的物质全部熔化后，以1490 °C的温度进行精炼，保持65min; A3、按照上述化学成分的配比加入Cr，继续以6.5Kg/min的恪化速度进行恪化； A4、待Cr熔化后，再次以1490 °C的温度进行精炼，精炼时间控制为18min; A5、按照上述化学成分的配比加入Mn，在1600r/min转