CN102925649A - 一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法，其包括以下步骤：热轧、热轧退火、热轧退火后酸洗、冷轧、冷轧退火、冷轧退火后酸洗、精整；其特征在于，所述热轧采用离心复合高速钢轧辊，通过宽度变化，对原料坯进行热轧；所述冷轧采用冷轧机进行，所述冷轧机的工作辊的粗糙度Ra在0.3μm以下；所述精整的延伸率为0.3-3.0％。本发明的制造方法可以改善奥氏体不锈钢的研磨性能和表面抛光性能，根据本发明的制造方法制得的不锈钢板，可用于制备抛光性能优良的镜面装饰板等。

Description

一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法
技术领域
本发明涉及一种奥氏体不锈钢的制造方法，特别是涉及一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法，属于不锈钢冶炼领域。
背景技术
以SUS304为代表的奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性、耐热性、可加工性等综合性能，该类不锈钢用途广泛，在不锈钢产品中所占的市场份额很高。随着人们生活水平的提高，越来越多的建筑、装饰、食品卫生、电子等行业采用304奥氏体不锈钢的光亮板和镜面板，并且对材料的表面提出了更高的要求，更加多样化。一般应用到上述领域的不锈钢，通常是2B或BA板，或在此基础上抛光制成的镜面板，或研磨而成的研磨板。2B板是指奥氏体不锈钢连铸坯经热轧、退火酸洗、冷轧、退火酸洗后精整得到的不锈钢板，对表面亮度和抛光性要求很高。
近年来，改善不锈钢抛光性能的研究已成为国内外学者的重要研究方向。JP60-24889公开了一种通过用给定硝酸和氢氟酸的混酸去除热轧带钢氧化皮来降低晶间腐蚀，从而改善抛光性能的方法。但使用该方法，将使热轧带钢的表面严重溶解，以致使表面不均匀性加大，就抛光性而言并未明显改善。JP06-280064A公开了一种改善抛光性能的方法，该法省略了热轧退火，而是在冷轧之后在规定范围内退火和酸洗，并且保证酸洗所产生的微观凹槽深度不大于1μm。采用此法使带钢的抛光性有所改善，但带钢酸洗后表面亮度变差。JP06-017271A公开了一种具有优良可研磨性能的奥氏体不锈钢生产方法。该方法的主要步骤包括：退火后酸洗冷轧不锈钢带，酸洗采用含HNO3+HF的混酸，HNO3和HF的含量满足如下关系式：X＝20-200，(Y-0.72Z)＝2-6(不含6)，Z小于等于60，其中X是HNO3的浓度(单位g/l)，Y是HF的浓度(单位g/l)，Z是溶解Fe离子的浓度。该法通过限定硝酸和氢氟酸的浓度来尽可能的抑制晶间腐蚀凹槽的深度，从而使凹槽的深度不大于1μm，但此法的问题是酸洗后氧化皮残留严重，耐蚀性也严重变差。上述三个现有技术的出发点都是利用酸洗技术，减少晶间腐蚀凹槽的深度，来改善材料的抛光性，但该方法在实际生产中并不能根本改善材料的抛光性能。
因此，研发出一种不锈钢的制造方法，使制造得到的不锈钢的抛光性得到根本改善仍是本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法，以及该制造方法制造的抛光性能优异的奥氏体不锈钢。本发明的制造方法能够有效改善奥氏体不锈钢的研磨性能和表面抛光性能。
为达上述目的，本发明提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法，其包括以下步骤：
热轧：对原料坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；
热轧退火：对所述热轧后的不锈钢在950-1200℃进行连续退火，得到热轧退火后的不锈钢；
热轧退火后酸洗：采用破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺对所述热轧退火后的不锈钢进行酸洗，得到热轧退火酸洗后的不锈钢；
冷轧：对所述热轧退火酸洗后的不锈钢进行冷轧，总压下率在60％以上，得到冷轧后的不锈钢；
冷轧退火：对所述冷轧后的不锈钢在950-1200℃进行连续退火，得到冷轧退火后的不锈钢；
冷轧退火后酸洗：对所述冷轧退火后的不锈钢进行酸洗，得到冷轧退火酸洗后的不锈钢；
精整：对所述冷轧退火酸洗后的不锈钢进行精整，得到所述的抛光性能优异的奥氏体不锈钢；
其特征在于：
所述热轧采用离心复合高速钢轧辊，对原料坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；
所述冷轧采用冷轧机进行，所述冷轧机的工作辊的粗糙度Ra在0.3μm以下；
所述精整的延伸率为0.3-3.0％。
在本发明的制造方法中，热轧采用离心复合高速钢轧辊(HSS轧辊)，HSS轧辊与常规采用的ICDP(高镍铬钼无限冷硬铸铁轧辊)轧辊比较，导热率低、线性膨胀系数大、机械性能与抗热裂纹性能优异且耐磨性优良。使用HSS轧辊轧制不锈钢时，轧辊表面摩擦系数大、轧制力稳定、逆幅压延范围大，从而使不锈钢的形态改善、表面光洁，表面氧化皮压入减少。通过HSS轧辊的宽度变化进行轧制能够提高原料坯的形态及降低表面粗糙度，减少不锈钢的氧化皮缺陷，改善氧化皮的可酸洗性，改善热轧后的不锈钢的表面质量。优选地，在热轧步骤中，还包括采用热轧压延混编对原料坯进行压延。
在上述制造方法中，热轧后的不锈钢在950-1200℃连续退火。这是由于若退火温度小于950℃，则形变组织不易再结晶，以至导致碳化物固溶不好；若退火温度大于1200℃，则组织过于粗大，恶化材料力学性能。
在上述制造方法中，热轧退火后酸洗能够去除氧化皮，采用破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺。优选地，所述破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺中的抛丸流量为550-650kg/min。更优选地，抛丸流量控制在600kg/min。速度变更采用正常speed60％-70％作业。
在上述制造方法中，优选地，所述冷轧的总压下率在70％以上。
在上述制造方法中，优选地，所述冷轧机的末2道次前的道次使用120目研磨工作辊，其粗糙度Ra为0.1-0.3μm；所述冷轧机的末2道次使用240目研磨工作辊，其粗糙度Ra为0.05-0.10μm。通过降低冷轧机工作辊粗糙度有利于降低不锈钢的表面粗糙度，提高冷轧后不锈钢的表面品质。
在上述制造方法中，优选地，所述冷轧退火后酸洗采用电解-混酸的连续酸洗工艺，采用G/S管理，级别为G/S7.5-8.5级(目标8.5级)。
在上述制造方法中，优选地，所述精整的延伸率为0.5-1.0％。通过精整，使不锈钢的面质量和硬度等更适合于制备抛光性能优良的镜面装饰板等。
在上述制造方法中，优选地，所述原料坯为表面品质优良且夹杂物含量较低的原料坯。本领域技术人员能够判断何种原料坯为表面品质优良且夹杂物含量较低的原料坯。
本发明还提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢，其为上述的制造方法制备得到。
根据本发明的具体实施方式，优选地，所述奥氏体不锈钢(精整后的不锈钢)的晶粒度为7.5-8.5级(目标8.5级)，表面维氏硬度为170-200HV。通过对冷轧产品的晶粒大小及表面维氏硬度进行控制，能够提高不锈钢的表面光泽度，确保该不锈钢研磨后表面的细腻程度能够满足后续镜面装饰材料的需求。
根据本发明的具体实施方式，优选地，将所述奥氏体不锈钢经过抛光后，其光泽度为1100-1400(光泽单位)，粗糙度Ra≤0.05μm。
本发明提供的抛光性能优异的奥氏体不锈钢冷轧板制造方法，能够制造得到替代BA板的适合表面镜面研磨用途的产品。本发明中的“抛光性优异”是指根据本发明描述的抛光性能测定方法测定的抛光后的粗糙度和光泽度达到8K以上镜面板水平。本发明的抛光性能优异的奥氏体不锈钢特别适用于对抛光性要求比较苛刻的建筑装饰、塑料模具、食品卫生、手机等行业，但也不限制该不锈钢应用于其他对材料亮度和抛光性有较高要求的领域。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢板，其制造方法包括以下步骤：
热轧：使用HSS轧辊，通过宽度变化，以及热轧压延混编，对原料板坯进行热轧压延，得到热轧后的不锈钢；
热轧退火：对所述热轧后的不锈钢在980-1040℃进行连续退火，得到热轧退火后的不锈钢板；
热轧退火后酸洗：采用破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺对所述热轧退火后的不锈钢板进行酸洗去除氧化皮，其中抛丸流量控制在600kg/min，得到热轧退火酸洗后的不锈钢；
冷轧：采用冷轧机对所述热轧退火酸洗后的不锈钢板进行冷轧，总压下率为60％，其中，该冷轧机的末2道次前使用粗糙度为0.25μm的工作辊，末2道次使用粗糙度为0.07μm的工作辊，冷轧至厚度为1.2mm的不锈钢板，得到冷轧后的不锈钢板；
冷轧退火：对所述冷轧后的不锈钢板在1100-1180℃进行连续退火，得到冷轧退火后的不锈钢板；
冷轧退火后酸洗：对所述冷轧退火后的不锈钢板采用电解-混酸的连续酸洗工艺进行酸洗，得到冷轧退火酸洗后的不锈钢板；
精整：对所述冷轧退火酸洗后的不锈钢板进行精整，延伸率为0.5％，得到所述的抛光性能优异的奥氏体不锈钢板。
实施例2
本实施例提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢板，其制造方法与实施例1基本相同，不同之处在于：冷轧时的总压下率为65％，冷轧机末2道次使用粗糙度为0.08μm的工作辊。
实施例3
本实施例提供一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢板，其制造方法与实施例1基本相同，不同之处在于：冷轧时的总压下率为62％，冷轧机末2道次使用粗糙度为0.1μm的工作辊。
对比例1
本对比例提供一种奥氏体不锈钢板，其制造方法包括以下步骤：
热轧：采用一般材质的轧辊以及热轧压延混编对原料板坯进行热轧压延，得到热轧后的不锈钢板；
热轧退火：对所述热轧后的不锈钢板在1000-1060℃进行连续退火，得到热轧退火后后的不锈钢板；
热轧退火后酸洗：采用破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺对所述热轧退火后的不锈钢板进行酸洗去除氧化皮，其中抛丸流量控制在600kg/min，得到热轧退火酸洗后的不锈钢；
冷轧：采用冷轧机对所述热轧退火酸洗后的不锈钢板进行冷轧，总压下率为60％，其中，该冷轧机的末2道次前使用粗糙度为0.28μm的工作辊，末2道次使用粗糙度为0.13μm的工作辊，冷轧至厚度为1.2mm的不锈钢板，得到冷轧后的不锈钢板；
冷轧退火：对所述冷轧后的不锈钢板在1120-1200℃进行连续退火，得到冷轧退火后的不锈钢板；
冷轧退火后酸洗：对所述冷轧退火后的不锈钢板采用电解-混酸的连续酸洗工艺进行酸洗，得到冷轧退火酸洗后的不锈钢板；
精整：对所述冷轧退火酸洗后的不锈钢板进行精整，延伸率为0.5％，得到所述的奥氏体不锈钢板。
对比例2
本对比例提供一种奥氏体不锈钢板，其制造方法包括以下步骤：
热轧：使用HSS轧辊，通过宽度变化，以及热轧压延混编对原料板坯进行热轧压延，得到热轧后的不锈钢板；
热轧退火：对所述热轧后的不锈钢板在1020-1080℃进行连续退火，得到热轧退火后后的不锈钢板；
热轧退火后酸洗：采用破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺对所述热轧退火后的不锈钢板进行酸洗去除氧化皮，其中抛丸流量控制在1500kg/min，得到热轧退火酸洗后的不锈钢板；
冷轧：采用冷轧机对所述热轧退火酸洗后的不锈钢板进行冷轧，总压下率为65％，其中，该冷轧机的其末2道次前使用粗糙度为0.25μm的工作辊，末2道次使用粗糙度为0.14μm的工作辊，冷轧至厚度为1.2mm的不锈钢板，得到冷轧后的不锈钢板；
冷轧退火：对所述冷轧后的不锈钢板在1120-1190℃进行连续退火，得到冷轧退火后的不锈钢板；
冷轧退火后酸洗：对所述冷轧退火后的不锈钢板采用电解-混酸的连续酸洗工艺进行酸洗，得到冷轧退火酸洗后的不锈钢板；
精整：对所述冷轧退火酸洗后的不锈钢板进行精整，延伸率为0.5％，得到所述的奥氏体不锈钢板。
抛光性能测定
对实施例1-3及对比例1-2制备得到的不锈钢板进行抛光性能测定。其测定方法包括以下步骤：从精整后的不锈钢板中取2-4个样品，样品尺寸为：2438mm×1219mm×1.2mm，测量样品原始表面的粗糙度和光泽度，然后将样品外送进行实际研磨抛光调试，其中所述研磨抛光调试为本领域的常规工艺，主要包括用研磨带对所述不锈钢板进行打磨，之后评价研磨抛光调试后的样品的抛光性能：若研磨抛光调试后的样品的粗糙度和光泽度达到8K镜面板的水平，表面细腻，无麻点、橘皮缺陷，且研磨效率提高20％，则该样品的抛光性能为A级，表示材料的抛光性能优异；若研磨抛光调试后的样品的粗糙度和光泽度达到8K镜面板的水平表面优异但研磨效率与一般2B材相近，则该样品的抛光性能为B级，抛光性能较好；若研磨抛光调试后的样品的粗糙度和光泽度及研磨效率都与一般2B材无区别，则该样品的抛光性能为C级，抛光性能一般。各项测试结果显示于表1。在表1中，产品信息中的晶粒度为精整后的不锈钢板的晶粒度，光泽度和粗糙度分别为抛光后的不锈钢板的光泽度和粗糙度。
表1
Figure BDA00002502914900061
通过表1数据可知，本发明的制造方法可以改善奥氏体不锈钢的研磨性能和表面抛光性能，根据本发明的制造方法制得的不锈钢板，可用于制备抛光性能优良的镜面装饰板等，特别适用于对抛光性能要求比较苛刻的建筑装饰、塑料磨具、食品卫生、电子等行业。

Claims (9)

1.一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法，其包括以下步骤：
热轧：对原料坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；
热轧退火：对所述热轧后的不锈钢在950-1200℃进行连续退火，得到热轧退火后的不锈钢；
热轧退火后酸洗：采用破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺对所述热轧退火后的不锈钢进行酸洗，得到热轧退火酸洗后的不锈钢；
冷轧：对所述热轧退火酸洗后的不锈钢进行冷轧，总压下率在60％以上，得到冷轧后的不锈钢；
冷轧退火：对所述冷轧后的不锈钢在950-1200℃进行连续退火，得到冷轧退火后的不锈钢；
冷轧退火后酸洗：对所述冷轧退火后的不锈钢进行酸洗，得到冷轧退火酸洗后的不锈钢；
精整：对所述冷轧退火酸洗后的不锈钢进行精整，得到所述的抛光性能优异的奥氏体不锈钢；
其特征在于：
所述热轧采用离心复合高速钢轧辊，对原料坯进行热轧，得到热轧后的不锈钢；
所述冷轧采用冷轧机进行，所述冷轧机的工作辊的粗糙度Ra在0.3μm以下；
所述精整的延伸率为0.3-3.0％。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述破鳞-抛丸-混酸的连续酸洗工艺中的抛丸流量为550-650kg/min。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述冷轧的总压下率在70％以上。
4.如权利要求1-3任一项所述的制造方法，其中，所述冷轧机的末2道次前的道次使用120目研磨工作辊，其粗糙度Ra为0.1-0.3μm；所述冷轧机的末2道次使用240目研磨工作辊，其粗糙度Ra为0.05-0.10μm。
5.如权利要求1-4任一项所述的制造方法，其中，所述冷轧退火后酸洗采用电解-混酸的连续酸洗工艺。
6.如权利要求1-5任一项所述的制造方法，其中，所述精整的延伸率为0.5-1.0％。
7.一种抛光性能优异的奥氏体不锈钢，其为权利要求1-6任一项所述的抛光性能优异的奥氏体不锈钢的制造方法制备得到。
8.如权利要求7所述的奥氏体不锈钢，其晶粒度为7.5-8.5级，表面维氏硬度为170-200HV。
9.如权利要求7或8所述的奥氏体不锈钢，所述奥氏体不锈钢经过抛光后，其光泽度为1100-1400，粗糙度Ra≤0.05μm。
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