CN101767106B - 不锈钢复合板带卷的热轧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不锈钢复合板带卷的热轧工艺，它将不锈钢复合板坯加热后送炉卷轧机上，在开轧温度为1050～1250℃，轧制速度小于12.6mm/min的条件下，往复进行多道次粗轧即平轧；再送卷取炉中，在卷取炉炉温为550～1000℃、终轧温度为800～1000℃条件下，往复进行多道次精轧即卷轧；最后将板坯直接或者冷却至450～700℃送入卷取机内，卷取得厚度更薄、长度更长的不锈钢复合板带卷，同时使不锈钢复合板带卷具有更好的平坦度、表面质量及较高的强度和塑性，本发明工作效率高，成材率高，消耗低，可轧制不同品种、不同厚度尺寸，批量从几十吨到几十万吨的不锈钢复合板带卷，自动化程度高，能充分利用现有的轧制设备进行生产，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢复合板带卷的热轧工艺，属于金属压力加工技术领域。
背景技术
不锈钢复合板是以工业纯铁、碳钢、低合金钢或低价位不锈钢等金属板材为基层，以高价位不锈钢板材为覆层的至少两层双金属板材复合后，经轧制热处理而得到的高效节能材料。由基层和覆层组成多层的不锈钢复合板坯，其导热性、塑性延伸性等物理性能差异较大。不锈钢与碳钢相比，具有加热、轧制温度范围较窄，低温硬化快，轧制变形抗力大的特点。因此，在轧制不锈钢复合板带过程中，因各材质塑性延伸差异大而容易产生不均匀变形，加之低温变形抗力较大，导致轧制不稳定，易产生异常跑偏及设备损伤等生产事故，从而增加了热轧不锈钢复合板带卷的生产难度。现今通常采用四辊轧机来生产单张的热轧不锈钢复合板，产品以中厚板为主。采用现有的这种技术是不能生产不锈钢复合板带卷的，且生产效率较低，成材率低。使不锈钢复合板产品的长度、厚度受到极大限制，产品的平坦度和表面质量也不理想。
中国专利申请200520056388.3、200510033870.X、200810025665.2、200810025666.7均提出了一种钎焊复合坯的方法，但没有对采用中型热轧机生产复合板的热轧工艺进行具体细致描述。这些中国专利申请中对于热轧不锈钢复合板带卷主要是说明了可能性，并无实质的热轧工艺描述。
由于单张热轧不锈钢复合板产品是以中厚板为主的，因此所生产的不锈钢复合板带卷的厚度、长度均受到严格限制，且生产效率较低，成材率低。因而在多道次轧制不锈钢复合板带卷，特别是较薄规格过程中复合板坯轧件的保温是需要关注的，其中较薄复合板坯轧件在低温时，由于延伸变形不均常常导致平坦度低的问题，甚至轧制事故，是难以避免的。
对此，人们希望采用工作效率高，成材率高，能灵活适应不同的品种和小批量不锈钢复合板带卷生产的热轧工艺。人们也希望在获得厚度更薄、长度更长的不锈钢复合板带卷的同时，能使不锈钢复合板带卷具有更好的平坦度、表面质量、强度和塑性。并且还存在着这样的需要：在轧制工艺中，能够根据不同的产品参数和目标参数制定不同的工艺参数，使所得不锈钢复合板带卷具有接近于目标参数的参数值。
发明内容
本发明的目的是提供一种用不锈钢复合板坯轧制不锈钢复合板带卷的热轧工艺，其能以灵活的批量(从几十吨到几十万吨)，生产不同规格、不同重量批次的不锈钢复合板带卷，在提高生产效率，降低消耗的同时，使不锈钢复合板带卷在较大宽度时保持较好的平坦度，具有较高的强度和塑性，保障产品质量。
本发明通过下列技术方案完成：一种不锈钢复合板带卷的热轧工艺，其特征在于经过下列步骤：
A.将不锈钢复合板坯送加热炉中加热至1100～1270℃；
B.将A步骤加热的不锈钢复合板坯送炉卷轧机，在开轧温度为1050～1250℃，轧制速度小于12.6mm/min的条件下，往复进行多道次粗轧，直至不锈钢复合板坯厚度小于30mm；
C.将B步骤的厚度小于30mm的不锈钢复合板坯送卷取炉中，在轧制速度小于12.6mm/min，卷取炉炉温为550～1000℃、终轧温度为800～1000℃条件下，往复进行多道次精轧，直至不锈钢复合板坯厚度达到用户要求；
D.将C步骤的不锈钢复合板坯直接送入卷取机内，或者冷却至450～700℃送入卷取机内，卷取得不锈钢复合板带卷。
所述A步骤的加热炉为现有技术中的常规加热炉，优选步进梁式板坯加热炉，出炉温度控制在1100～1270℃的范围内。
所述B步骤的炉卷轧机为现有技术中的常规炉卷轧机，往复多道次粗轧是在炉卷轧机的辊道上往复进行的平轧，各道次的轧制力、轧制速度、压下量等工艺参数，视已知的不锈钢复合板坯的尺寸、化学成分、热性能参数、力学性能参数，以及预定的不锈钢复合板带卷产品的目标厚度和宽度参数，具体确定。
所述C步骤的往复多道次精轧时，不锈钢复合板坯是卷在卷取炉的卷筒上进行往复卷轧的，即将不锈钢复合板坯的两端缠绕在卷取炉的卷筒上进行往复卷轧，以便在轧制过程中，利用卷取炉具有的保温或加热功能，使不锈钢复合板坯在550～1000℃保温条件下进行往复卷轧，有效解决了厚度减薄的不锈钢复合板坯在进行多道次轧制时需要保温的问题，并由此导致变形延伸不均、表面不平坦甚至引起轧制事故等问题。此外，可使不锈钢复合板坯在800～1000℃的较低终轧温度下完成轧制，有效改善了产品的强度和塑性。
所述C步骤的在卷取炉的卷筒上进行的往复卷轧，各道次的轧制力、轧制速度、压下量等工艺参数，视已知的不锈钢复合板坯的尺寸、化学成分、热性能参数、力学性能参数，以及预定的不锈钢复合板带卷产品的目标厚度和宽度参数，具体确定。
所述D步骤的卷取，可在C步骤精轧完成后，直接进行卷取；也可在C步骤的精轧完成后，通过人工或自动降温冷却至450～700℃温度进行卷取，以改善不锈钢复合板带卷的强度和塑性。
所述不锈钢复合板坯的厚度优选100mm～230mm，宽度优选900mm～1520mm，长度优选5730～10400mm，具体数值视用户要求、现有生产线及设备进行调整。
所述制得的不锈钢复合板带卷的厚度为2mm～20mm，宽度为900～1500mm，具体数值视用户要求、现有生产线及设备进行调整。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，可在获得厚度更薄、长度更长的不锈钢复合板带卷的同时，使不锈钢复合板带卷具有更好的平坦度和表面质量，同时具有较高的强度和塑性，其力学性能完全达到了现行国家标准，同时本发明工艺具有工作效率高，成材率高，消耗低等优点，能根据用户需要轧制出不同品种、不同厚度尺寸、不同批量数的不锈钢复合板带卷，同时自动化程度高，能充分利用现有的轧制设备进行生产，生产成本低，完全能够满足用户及后道工序对冷轧材料的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、将厚度×宽度×长度＝148mm×1320mm×6150mm的不锈钢复合板坯装入步进梁式板坯加热炉内，加热至1100℃出炉；
B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯送炉卷轧机上，在开轧温度为1050℃的条件下，在炉卷轧机的辊道上往复进行9道次粗轧(平轧)，直至不锈钢复合板坯厚度小于30mm，各道次的轧制力、轧制速度、压下量工艺参数见表1中的1-9道次；
C.将B步骤的厚度小于30mm的不锈钢复合板坯送卷取炉中，在卷取炉炉温为550℃，终轧温度为800℃条件下，不锈钢复合板坯卷在卷取炉卷筒上往复进行5道次精轧(卷轧)，直至不锈钢复合板带厚度至6mm，各道次的轧制力、轧制速度、压下量工艺参数见表1中的10-14道次；
D.将C步骤的不锈钢复合板冷却至700℃送入卷取机内，卷取得不锈钢复合板带卷，产品的实际厚度5.92-5.81mm，平均厚度5.77mm，接近6.00mm的目标厚度；宽度1324-1338mm，平均宽度1328mm，表面质量达到相应标准要求。
表1，各道次轧制力、速度及压下量分配如下：
| 道次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 轧制力MN | 10.4 | 10.6 | 11.4 | 11.7 | 11.6 | 11.1 | 12.8 | 13.6 | 11.6 | 14.8 | 14.3 | 16.1 | 13.2 | 11.6 |
| 速度m/min | 1.4 | 1.8 | 1.6 | 1.8 | 2.6 | 3.2 | 2.5 | 3.2 | 1.9 | 2.4 | 2.5 | 3.1 | 2.0 | 2.4 |
| 压下量mm | 17.66 | 18.8 | 16.68 | 16.04 | 14.4 | 14.12 | 9.06 | 7.69 | 10.17 | 6.82 | 4.79 | 3.66 | 0.61 | 1.46 |
实施例2
A、将厚度×宽度×长度＝200mm×1275mm×10250mm的不锈钢复合板坯装入步进梁式板坯加热炉内，加热至1270℃出炉；
B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯送炉卷轧机上，在开轧温度为1250℃的条件下，在炉卷轧机的辊道上往复进行8道次粗轧(平轧)，直至不锈钢复合板坯厚度小于30mm，各道次的轧制力、轧制速度、压下量工艺参数见表2中的1-8道次；
C.将B步骤的厚度小于30mm的不锈钢复合板坯送卷取炉中，在卷取炉炉温为1000℃，终轧温度为1000℃条件下，不锈钢复合板坯卷在卷取炉卷筒上往复进行6道次精轧(卷轧)，直至不锈钢复合板带厚度至2.5mm，各道次的轧制力、轧制速度、压下量工艺参数见表2中的9-14道次；
D.将C步骤的不锈钢复合板冷却至450℃送入卷取机内，卷取得不锈钢复合板带卷，产品实际厚度2.42～2.51mm，平均厚度2.47mm；宽度1278～1292mm，平均宽度1284mm，板形、表面质量正常。
表2，各道次轧制力、速度及压下量分配如下：
| 道次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 轧制力MN | 9.2 | 9.8 | 9.5 | 10.9 | 11.1 | 12.3 | 12.5 | 10.3 | 19 | 24.4 | 19.2 | 23.9 | 23.7 | 17.6 |
| 速度m/min | 2.1 | 2.7 | 1.7 | 2.8 | 3.1 | 4.4 | 3.7 | 5.1 | 3.9 | 6.9 | 5.9 | 9.1 | 7.2 | 8.6 |
| 压下量mm | 28.27 | 27.51 | 25.64 | 24.24 | 21.5 | 20.59 | 12.44 | 10.61 | 12.34 | 7.4 | 3.43 | 1.86 | 1.13 | 0.54 |
实施例3
A、将厚度×宽度×长度＝200mm×1520mm×10400mm的不锈钢复合板坯装入步进梁式板坯加热炉内，加热至1200℃出炉；
B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯送炉卷轧机上，在开轧温度为1170℃的条件下，在炉卷轧机的辊道上往复进行11道次粗轧(平轧)，直至不锈钢复合板坯厚度小于30mm，各道次的轧制力、轧制速度、压下量工艺参数见表3中的1-11道次；
C.将B步骤的厚度小于30mm的不锈钢复合板坯送卷取炉中，在卷取炉炉温为750℃，终轧温度为900℃条件下，不锈钢复合板坯卷在卷取炉卷筒上往复进行3道次精轧(卷轧)，直至不锈钢复合板带厚度至16mm，各道次的轧制力、轧制速度、压下量工艺参数见表3中的12-14道次；
D.将C步骤的不锈钢复合板直接送入卷取机内，卷取得不锈钢复合板带卷，产品实际厚度15.77～15.98mm，平均厚度15.88mm；宽度1528～1542mm，平均宽度1532mm，板形、表面质量正常。
表3，各道次轧制力、速度及压下量分配如下：
| 道次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 轧制力MN | 9.1 | 8.8 | 9.4 | 9.7 | 8.8 | 9.9 | 7.9 | 8.3 | 12.2 | 11.9 | 12.5 | 11.6 | 21.7 | 21.6 |
| 速度m/min | 1.9 | 2.6 | 2.0 | 2.8 | 2.2 | 2.8 | 2.3 | 2.6 | 1.5 | 1.9 | 1.5 | 1.9 | 1.5 | 1.9 |
| 压下量mm | 91.56 | 16.86 | 20.42 | 19.25 | 16.28 | 16.25 | 11.43 | 9.62 | 14.97 | 12.22 | 9.26 | 6.28 | 6.83 | 4.42 |
Claims (4)
1.一种不锈钢复合板带卷的热轧工艺，其特征在于经过下列步骤：
A.将不锈钢复合板坯送加热炉中加热至1100～1270℃；
B.将A步骤加热的不锈钢复合板坯送炉卷轧机上，在开轧温度为1050～1250℃，轧制速度小于12.6mm/min的条件下，往复进行多道次粗轧，直至不锈钢复合板坯厚度小于30mm；
C.将B步骤的厚度小于30mm的不锈钢复合板坯送卷取炉中，在轧制速度小于12.6mm/min，卷取炉炉温为550～1000℃、终轧温度为800～1000℃条件下，往复进行多道次精轧，直至不锈钢复合板坯厚度达到用户要求；
D.将C步骤的不锈钢复合板坯直接送入卷取机内，或者冷却至450～700℃送入卷取机内，卷取得不锈钢复合板带卷。
2.如权利要求1所述的不锈钢复合板带卷的热轧工艺，其特征在于所述A步骤的加热炉为常规的步进梁式板坯加热炉。
3.如权利要求1所述的不锈钢复合板带卷的热轧工艺，其特征在于所述B步骤的炉卷轧机为现有技术中的常规炉卷轧机，往复多道次粗轧是在炉卷轧机的辊道上往复进行的平轧，各道次的轧制力、轧制速度、压下量等工艺参数，视已知的不锈钢复合板坯的尺寸、化学成分、热性能参数、力学性能参数，以及预定的不锈钢复合板带卷产品的目标厚度和宽度参数，具体确定。
4.如权利要求1所述的不锈钢复合板带卷的热轧工艺，其特征在于所述C步骤，厚度小于30mm的不锈钢复合板坯，卷在卷取炉卷筒上进行的往复卷轧，各道次的轧制力、轧制速度、压下量等工艺参数，视已知的不锈钢复合板坯的尺寸、化学成分、热性能参数、力学性能参数，以及预定的不锈钢复合板带卷产品的目标厚度和宽度参数，具体确定。
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