CN101947549A - 一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺 - Google Patents

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王永胜
陈培敦
陈茂敬
王俊海
岳好明
李志平
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Abstract

本发明涉及一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，包括冶炼连续铸造、板坯修磨、坯料加热、轧制等步骤，通过将钢中N含量控制在0.13％以下、Creq/Nieq控制在1.35以内、铸坯组织内α相含量控制在4％以内，结合现场实际制定合理板坯加热温度，采用板坯除鳞箱除一道、机架末道次除鳞工艺，特别是热轧轧制道次变形量与坯料温度紧密结合的轧制工艺，生产的不锈钢热轧卷板均未出现边裂，成材率显著提高，解决了钢卷在经炉卷轧机轧制过程中出现边裂质量的问题，保证了热轧钢卷的边部质量，提高了成品卷板的宽度收得率。

Description

一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种奥氏体不锈钢热轧板的生产工艺，特别涉及一种使用炉卷轧机轧制节镍型奥氏体不锈钢过程中抑制热轧卷板边裂的工艺方法。
背景技术
不锈钢热轧板边裂是十分普遍的现象且很难根除，目前国内奥氏体不锈钢生产厂家针对热连轧机组生产奥氏体不锈钢热轧板的边裂问题，采取控制加热温度、减少带钢在轧制和输送过程中的温降措施来避免边裂。
炉卷轧机的使用，一方面是为保持钢板在均匀温度下轧制，另一方面是为灵活、经济的生产强度范围大、品种多、产量低的钢板。炉卷轧机可以在热状态下实现成卷带钢的可逆轧制，可逆式轧机的两侧安置两台带有炉内卷筒的加热炉可在板坯往复轧制过程中对坯料进行补充加热。炉卷轧机最大的优点是可以轧制变形温度范围较窄的难变形钢种，并且可以调节炉卷轧机两个卷取加热炉炉温，控制轧件的终轧温度，炉卷精轧机可有效解决轧制过程中的热轧板的温降，但组织内会有α相存在，坯料加热温度、轧制道次变形量与变形温度配合不好，极易出现热轧板边裂现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，该种工艺能有效使热轧板边裂消除，保证了热轧板良好塑性。
为达到以上目的，本发明采用以下的技术方案来实现：
一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，步骤如下：
(1)冶炼、连续铸造
通过GOR精炼炉精炼实现用低廉合金料及100％采用不锈钢废钢，通过合理入炉合金烘烤、吹炼时间、气体流量等工艺控制，以及采用脱碳保铬、气相加氮合金化工艺技术保证了钢中N含量控制在0.13％以下；LF炉全程吹氩，至少处理15min以上，以均匀成分和温度，对成分进行最后微调，同时要求白渣出炉，出炉时喂CaSi包芯线(Ф13mm，粉量≥220g/m)3-4m/t，出钢后软吹氩≥5min，软吹氩后第一炉测温1540-1550℃，其后1530-1540℃。IF炉外精炼成分微调控制(Creq/Nieq的控制是通过化学成分综合配比来实现的)，保证了钢水温度及化学成分，使Creq/Nieq控制在1.35以内；连铸板坯按常规控制，保证铸坯组织内α相含量控制在4％以内，避免高温铁素体形成；
(2)板坯修磨
将连铸板坯采用(40-50)％压力修磨，板坯上下面各磨一遍，侧面不进行修磨，修磨量小于1mm；
(3)坯料加热
将修磨后的坯料依次经预热段、热回收段、加热段、均热段加热后出炉，热回收段温度≤800℃，加热段温度1230±20℃，均热段温度1230±20℃，炉温上限≤1250℃，出炉温度：1240±10℃；总驻炉时间(190-220)min，保证各段的驻炉时间：预热段＞30min、热回收段＞70min、加热段＞50min、均热段＞40min；
(4)轧制
①粗轧
先板坯除鳞箱除一道，24Mpa高压水除鳞，机架除鳞末道次投用；再分5道次粗轧轧制，粗轧第一道次压下率≤25％，第五道次压下率＜30％；轧制速度1-5道次分别是2.0m/s、3.0-3.5m/s、3.8-4.0m/s、4.5m/s、5-5.2m/s；
②精轧
粗轧后进行7道次精轧制，精除鳞箱不投用，层流冷却根据实际情况选择投用，当带钢温度＞850℃时投用层流冷却水，＜850℃时按带钢实际温度卷取；开轧温度≥950℃，终轧温度≥850℃，第一道次压下量＜40％，第七道次压下量＜20％。
上述步骤(1)所述的N含量的控制是通过全程吹氮，入炉电解锰烘烤40min以上并视炉温高低减小或加大烘烤时间，吹炼时间控制在100min，氮气流量内管装料阶段30-35m3/min、第一阶段0.5-1.0m3/min、倾炉阶段25-35m3/min，外管装料阶段5-7m3/min、倾炉阶段5-7m3/min，以及采用脱碳保铬、气相加氮合金化工艺实现的。
本发明的有益效果在于：
本发明属一种炉卷轧机轧制节镍型奥氏体不锈钢热轧板的工艺，在保证成分前提下，钢中N含量控制在0.13％以下、Creq/Nieq控制在1.35以内、铸坯组织内α相含量控制在4％以内。通过大量的轧制试验及前期高温塑性热模拟试验，结合现场实际制定合理板坯加热温度，采用板坯除鳞箱除一道、机架末道次除鳞工艺，特别是热轧轧制道次变形量与坯料温度紧密结合的轧制工艺的实施，对合理避开材料内铁素体在1050℃脆性大、塑性极差区(脆性区)效果明显，使热轧板边裂的消除，保证了热轧板良好塑性。
附图说明
图1为节镍型奥氏体不锈钢热轧板边裂试样的金相组织图；a热轧板边裂裂纹沿α相开裂形貌500×，b热轧板边裂试样固溶处理后组织内α相200×。
图2为采用本发明生产的节镍型奥氏体不锈钢热轧板试样金相组织图，为热轧板固溶处理后组织100×。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1：
一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，步骤如下：
(1)冶炼、连续铸造
通过GOR精炼炉精炼实现用低廉合金料及100％采用不锈钢废钢，通过全程吹氮，入炉电解锰烘烤40min以上并视炉温高低减小或加大烘烤时间，吹炼时间控制在100min，氮气流量内管装料阶段30-35m3/min、第一阶段0.5-1.0m3/min、倾炉阶段25-35m3/min，外管装料阶段5-7m3/min、倾炉阶段5-7m3/min，以及采用脱碳保铬、气相加氮合金化工艺保证了钢中N含量控制在0.119％；LF炉全程吹氩，至少处理15min以上，以均匀成分和温度，对成分进行最后微调，同时要求白渣出炉，出炉时喂CaSi包芯线(Ф13mm，粉量≥220g/m)3-4m/t，出钢后软吹氩≥5min，软吹氩后第一炉测温1540-1550℃，其后1530-1540℃。IF炉外精炼成分微调控制，保证了钢水温度及化学成分，使Creq/Nieq控制在1.33；连铸板坯按常规控制，保证铸坯组织内α相含量控制在2.4％，避免高温铁素体形成；
(2)板坯修磨
将连铸板坯采用46％压力修磨，板坯上下面各磨一遍，侧面不进行修磨，修磨量小于1mm；
(3)坯料加热
将修磨后的坯料依次经预热段、热回收段、加热段、均热段加热后出炉，热回收段温度≤800℃，加热段温度1230±20℃，均热段温度1230±20℃，炉温上限≤1250℃；
出炉温度：1250℃，总驻炉时间200min，保证各段的驻炉时间预热段＞40min、热回收段＞70min、加热段＞50min、均热段＞40min；
(4)轧制
①粗轧
先板坯除鳞箱除一道，24Mpa高压水除鳞，机架除鳞末道次投用；再分5道次粗轧轧制，粗轧第一道次压下率≤25％，第五道次压下率＜30％；轧制速度1-5道次分别是2.0m/s、3.3m/s、3.8m/s、4.5m/s、5.2m/s；粗轧轧制温度1050℃；
②精轧
粗轧后进行7道次精轧制，精除鳞箱不投用，进行层流冷却；开轧温度1030℃，终轧温度902℃，卷取温度830℃，第一道次压下量＜40％，第七道次压下量＜20％。
实施例2：
一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，步骤如下：
(1)冶炼、连续铸造
通过GOR精炼炉精炼实现用低廉合金料及100％采用不锈钢废钢，通过合理入炉合金烘烤、吹炼时间、气体流量等工艺控制(同实施例1中的控制)，以及采用脱碳保铬、气相加氮合金化工艺技术保证了钢中N含量控制在0.13％；LF炉全程吹氩，至少处理15min以上，以均匀成分和温度，对成分进行最后微调，同时要求白渣出炉，出炉时喂CaSi包芯线(Ф13mm，粉量≥220g/m)3-4m/t，出钢后软吹氩≥5min，软吹氩后第一炉测温1540-1550℃，其后1530-1540℃。IF炉外精炼成分微调控制，保证了钢水温度及化学成分，使Creq/Nieq控制在1.23；连铸板坯按常规控制，保证铸坯组织内α相含量控制在3.6％，避免高温铁素体形成；
(2)板坯修磨
将连铸板坯采用42％压力修磨，板坯上下面各磨一遍，侧面不进行修磨，修磨量小于1mm；
(3)坯料加热
将修磨后的坯料依次经预热段、热回收段、加热段、均热段加热后出炉，热回收段温度≤800℃，加热段温度1230±20℃，均热段温度1230±20℃，炉温上限≤1250℃；
出炉温度：1230℃，总驻炉时间210min，保证各段的驻炉时间预热段＞40min、热回收段＞70min、加热段＞50min、均热段＞50min；
(4)轧制
①粗轧
先板坯除鳞箱除一道，24Mpa高压水除鳞，机架除鳞末道次投用；再分5道次粗轧轧制，粗轧第一道次压下率≤25％，第五道次压下率＜30％；轧制速度1-5道次分别是2.0m/s、3.5m/s、4.0m/s、4.2m/s、5.0m/s；粗轧轧制温度1030℃；
②精轧
粗轧后进行7道次精轧制，精除鳞箱不投用，进行层流冷却；开轧温度970℃，终轧温度890℃，卷取温度820℃，第一道次压下量＜40％，第七道次压下量＜20％。
实施例3：
一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，步骤如下：
(1)冶炼、连续铸造
钢中N含量控制在0.12％(同实施例1中的控制步骤)；使Creq/Nieq控制在1.29；保证铸坯组织内α相含量控制在3.9％；
(2)板坯修磨
将连铸板坯采用48％压力修磨，板坯上下面各磨一遍，侧面不进行修磨，修磨量小于1mm；
(3)坯料加热
将修磨后的坯料依次经预热段、热回收段、加热段、均热段加热后出炉，热回收段温度≤800℃，加热段温度1230±20℃，均热段温度1230±20℃，炉温上限≤1250℃；
出炉温度：1240℃，总驻炉时间220min，保证各段的驻炉时间预热段＞50min、热回收段＞70min、加热段＞50min、均热段＞50min；
(4)轧制
①粗轧
先板坯除鳞箱除一道，24Mpa高压水除鳞，机架除鳞末道次投用；再分5道次粗轧轧制，粗轧第一道次压下率≤25％，第五道次压下率＜30％；轧制速度1-5道次分别是2.0m/s、3.5m/s、4.0m/s、4.5m/s、5.1m/s；粗轧轧制温度1030℃；
②精轧
粗轧后进行7道次精轧制，精除鳞箱不投用，进行层流冷却；开轧温度966℃，终轧温度905℃，卷取温度820℃，第一道次压下量＜40％，第七道次压下量＜20％。
实施例1-3的化学成分及Creq/Nieq值见表1，具体实施工艺参数详见表2。
表1实施例化学成分及Creq/Nieq值
表2热轧加热轧制工艺参数
Figure BSA00000264329300061
在上述3个实施实例中，生产的TS21节镍型奥氏体不锈钢热轧卷板时均未出现边裂，成材率显著提高，解决了钢卷在经炉卷轧机轧制过程中出现边裂质量的问题，保证了热轧钢卷的边部质量，提高了成品卷板的宽度收得率。

Claims (5)

1.一种抑制边裂的不锈钢热轧板的生产工艺，其特征是，步骤如下：
(1)冶炼、连续铸造
通过GOR精炼炉精炼控制钢中N含量在0.13％以下；IF炉外精炼成分控制使Creq/Nieq控制在1.35以内；连铸板坯保证铸坯组织内α相含量控制在4％以内；
(2)板坯修磨
(3)坯料加热
将修磨后的坯料依次经预热段、热回收段、加热段、均热段加热后出炉，热回收段温度≤800℃，加热段温度1230±20℃，均热段温度1230±20℃，炉温上限≤1250℃，出炉温度：1240±10℃；
(4)轧制
①粗轧
先板坯除鳞箱除一道，机架除鳞末道次投用；再分5道次粗轧轧制；
②精轧
粗轧后进行7道次精轧制，当带钢温度＞850℃时投用层流冷却水，＜850℃时按带钢实际温度卷取；精轧制开轧温度≥950℃，终轧温度≥850℃。
2.根据权利要求1所述的抑制边裂的不锈钢热轧板的生产工艺，其特征是，步骤(3)所述的坯料加热总驻炉时间190-220min，各段的驻炉时间：预热段＞30min、热回收段＞70min、加热段＞50min、均热段＞40min。
3.根据权利要求1所述的抑制边裂的不锈钢热轧板的生产工艺，其特征是，步骤(4)所述的粗轧第一道次压下率≤25％，第五道次压下率＜30％；粗轧轧制速度1-5道次分别是2.0m/s、3.0-3.5m/s、3.8-4.0m/s、4.5m/s、5-5.2m/s。
4.根据权利要求1所述的抑制边裂的不锈钢热轧板的生产工艺，其特征是，步骤(4)所述的板坯除鳞箱高压水除鳞压力为24Mpa。
5.根据权利要求1所述的抑制边裂的不锈钢热轧板的生产工艺，其特征是，步骤(4)所述的精轧制第一道次压下量＜40％，第七道次压下量＜20％。
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