CN103506383B - 超纯铁素体不锈钢热轧制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超纯铁素体不锈钢热轧制造方法。该方法包括：加热步骤，粗轧步骤以及精轧步骤，其中精轧步骤为：按照下述公式确定各精轧机架压下率，<maths num="0001"></maths>精轧机包括7个机架，在1-4号精轧机架减小压下率，在5-7号精轧机架增加压下率。本发明的方法解决了热轧粘轧辊引起的不锈钢表面粗糙条纹缺陷，实现超纯铁素体不锈钢的批量稳定生产。

Description

超纯铁素体不锈钢热轧制造方法

技术领域

本发明涉及金属轧制领域，尤其涉及一种超纯铁素体不锈钢热轧制造方法。

背景技术

超纯铁素体不锈钢(TTS443、TTS439、TTS445等)具有与SUS304型不锈钢同样的耐大气腐蚀性能，以及比SUS430型不锈钢更好的成型性，可在大气条件下替代SUS304型不锈钢。超纯铁素体不锈钢属于节镍型、高效益铁素体不锈钢，其成本低廉，市场前景广阔。

由于超纯铁素体不锈钢热轧生产难度大，工艺技术水平要求高，现有技术一直存在热轧黏辊、热板表面粗糙的缺陷，严重制约了批量化、正常化生产。因此，提高超纯铁素体不锈钢热轧生产制造技术，实现批量稳定生产，是摆在我们面前急需解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，通过对热轧工艺进行研究改进，提供了一种超纯铁素体不锈钢热轧制造方法，解决了影响超纯钢开发的关键质量问题：热轧粘结轧辊引起不锈钢表面粗糙条纹缺陷，实现超纯铁素体不锈钢的批量稳定生产。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种铁素体不锈钢热轧制造方法，该方法包括：加热步骤，粗轧步骤以及精轧步骤，其中精轧步骤为：按照下述公式确定各精轧机架压下率，

$EPS\left(I\right)=\frac{THEN\left(I\right)-THEN(I+1)}{THEN\left(I\right)}$

其中，I表示精轧机机架号；

EPS(I)表示精轧机架压下率；

THEN(I)表示钢在精轧机架入口厚度；

THEN(I+1)表示钢在精轧机架出口厚度；

在1-4号精轧机架减小压下率，在5-7号精轧机架增加压下率。也就是说，在易发生粘结的前机架及温度范围内采用尽可能小的压下率，使整体精轧负荷后移。

前述的铁素体不锈钢热轧制造方法，当热轧成品厚度5.0mm时，各精轧机架压下率为：26.6～28％，24.2～26％，22～24.3％，22～23.2％，23.1～24.9％，21.5～23％，以及14.7～16.9％。

前述的铁素体不锈钢热轧制造方法，当热轧成品厚度4.0mm时，各精轧机架压下率为：32.3～34.1％，28～29.9％，27.1～28.3％，24.8～25.3％，23.1～24.9％，22.5～23.4％，以及16.7～18.9％。

前述的铁素体不锈钢热轧制造方法，当热轧成品厚度3.0mm时，各精轧机架压下率为：33.0～34.4％，32.2～33.9％，32.1～34.3％，27.4～28.9％，26.5～27.9％，26.1～27.3％，以及18.7～19.9％。

前述的铁素体不锈钢热轧制造方法，所述加热步骤在加热炉中完成，所述加热炉分预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，其中预热段800-900℃加热70-80分钟，第一加热段1060-1100℃加热45-55分钟，第二加热段1160-1170℃加热50-60分钟，均热段1200-1300℃加热处理50-60分钟。

前述的铁素体不锈钢热轧制造方法，所述精轧步骤中，采用碳钢和铁素体不锈钢混轧。

前述的铁素体不锈钢热轧制造方法，所述精轧步骤中，碳钢和铁素体不锈钢按2：1比例排产。

采用本发明热轧制造技术后，彻底解决了超纯铁素体不锈钢热轧黏结问题，保证了带钢表面质量，实现了超纯铁素体不锈钢批量规模生产。

附图说明

图1现有热轧技术所得钢带表面。

图2本发明热轧钢带表面。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明,但本发明并不仅仅限于此。

针对超纯铁素体不锈钢热轧过程中无相变，晶粒易长大，高温热轧强度低，易与辊面黏结的问题，结合热轧工艺、装备特点，发明人作出了如下改进：

1.针对易产生辊面粘结的机架，合理修订轧制负荷，找出最佳变形率。发明人发现，当铁素体不锈钢个别道次变形率过大，会造成带钢和辊面接触弧增大，轧制负荷、相对滑动增大，更易产生粘结，导致带钢表面粗糙。

2.针对超纯铁素体不锈钢高温强度低、抗氧化性能好的特性，通过合理设定加热制度，在保证加热炉内板坯不塌腰的情况下，提高板坯表面温度，形成合适的炉生氧化皮厚度，利用具有一定硬度的氧化铁鳞润滑、隔离轧辊和高温强度低的带钢基体的接触，从而避免表面黏结。

3.利用轧碳钢可以改善辊面的特点，设计不同混轧排产方式，并根据热轧机架间带钢表面、下机辊面和冷轧表面跟踪情况确定最佳混轧排产方式。

4.结合不同混排方式设计混轧单位轧制量，确定单位允许最大轧制量。

下面对本发明的技术方案进行具体说明。

一种具体实施方式的铁素体不锈钢热轧制造方法，该方法包括：加热步骤，粗轧步骤以及精轧步骤。粗轧步骤为常规方法。

其中精轧步骤为：按照下述公式确定各精轧机架压下率，

$EPS\left(I\right)=\frac{THEN\left(I\right)-THEN(I+1)}{THEN\left(I\right)}$

其中，I表示精轧机机架号；

EPS(I)表示精轧机架压下率；

THEN(I)表示钢在精轧机架入口厚度；

THEN(I+1)表示钢在精轧机架出口厚度；

本实施方式在1-4号精轧机架减小压下率，在5-7号精轧机架增加压下率。也就是说，针对辊面粘结主要出现在精轧前段机架这一现象，突破常规精轧负荷分配方式，在保证正常生产工艺、设备条件基础上，在易发生粘结的前机架及温度范围内采用尽可能小的压下率，使整体精轧负荷后移。下面详细说明热轧产品5.0mm，4.0mm以及3.0mm的热轧工艺。

1)5.0mm规格：

表1所示是常规热轧工艺：

表1

表2所示是本发明热轧工艺：

表2

2)4.0mm规格：

表3所示是常规热轧工艺：

表3

表4所示是本发明热轧工艺：

表4

3)3.0mm规格：

表5所示是常规热轧工艺：

表5

表6所示是本发明热轧工艺：

表6

为避免辊面粘结，需要在超纯铁素体不锈钢表面形成合适的炉生氧化皮厚度，但超纯铁素体不锈钢高温强度低、抗氧化性能好，要实现这一目的，则需要较高的加热温度。而此钢种高温强度低，按常规的烧钢工艺，会出现加热炉内板坯塌腰不能出炉的问题。经过反复研究试验，发明人提出了加热炉分段控制，短时高温段快烧的烧钢工艺，在保证加热炉内板坯不塌腰的情况下，提高板坯表面温度。具体的，所述加热步骤在常规步进梁式加热炉中完成。所述加热炉分预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，其中预热段、第一加热段、第二加热段按正常炉温工艺控制，均热段采取高温短时快烧。更具体的，其中预热段800-900℃加热70-80分钟，第一加热段1060-1100℃加热45-55分钟，第二加热段1160-1170℃加热50-60分钟，均热段1200-1300℃加热处理50-60分钟。

本实施方式中，利用碳钢和不锈钢混轧可以改善下机辊面的特点，同时结合现场质量跟踪及轧制计划编排对于轧辊粘结、磨损的影响，经过多次试验验证，确定合理的混轧单位编排结构、最大轧制公里数。本发明人发现，混合轧制，轧制单位公里数29～33公里，混轧的碳钢和超纯铁素体不锈钢按2：1比例排产，即按两炉装碳钢，一炉装不锈钢，抽钢顺序按两块碳钢一块不锈钢执行。另外，要求交叉轧制碳钢与不锈钢成品厚度偏差≤0.5mm，宽度偏差≤50mm。

另外，本实施方式优选优化轧辊磨床工艺，提高精轧上机轧辊表面光洁度。通过改变砂轮型号，改进磨床控制程序，减小磨床道次磨削量，使轧辊表面光洁度有较大幅度的提高。各类参数变更前后对照如表7：

表7

下面通过具体的实施例来阐述本方法，本领域技术人员应当理解的是，这不应被理解为对本发明权利要求范围的限制。

实施例

以下实施例中使用的碳钢SPAH、不锈钢TTS443的具体成分(wt％)如下：

SPAH：C：0.09、Si：0.47、Mn：0.4、P：0.01、S：0.01、Al：0、Cr：0.36、Cu：0.27、Mo：0、Ti：0、Ni：0.12、V：0、Nb：0、N：0、B：0。

TTS443：C：0.005、Si：0.39、Mn：0.08、P：0.01、S：0.002、Al：0、Cr：20.68、Cu：0.37、Mo：0、Ti：0.19、Ni：0.09、V：0、Nb：0.14、N：0.014、B：0。

实施例1

SPAH与TTS443连铸板坯的尺寸分别是：厚度230mm、宽度1280mm、长度9.4m和厚度200mm、宽度1280mm、长度8.6m。将SPAH与TTS443连铸板坯分别在加热炉0#和1#进行加热处理，其中0#加热炉的加热温度是1250℃，加热时间是200分钟。1#加热炉分预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，其中预热段850℃加热75分钟，第一加热段1080℃加热50分钟，第二加热段1160℃加热55分钟，均热段1200℃加热处理55分钟。

加热处理后的SPAH与TTS443连铸板坯分别进入高压水除鳞箱用压强为17MPa的水冲洗9.4秒和8.6秒。

高压水除鳞后的SPAH与TTS443连铸板分别进入粗轧机，粗轧立辊控制宽度，平辊控制厚度。经过粗轧机组的轧制，得到的SPAH带钢厚度为42mm、宽度为1250mm，温度为1100℃，TTS443带钢厚度为33mm、宽度为1285mm，温度为1060℃。

精轧机组包括7台精轧机架。SPAH与TTS443按2：1比例排产。

SPAH精轧工艺如表8所示，TTS443精轧工艺如表9所示。

表8

表9

经过上述精轧后，得到的SPAH带钢的厚度为4.3mm，TTS443带钢的厚度为5.0mm。最后通过卷取机将带钢成形为钢卷。图1所示是改进前TTS443带钢表面，图2所示是本发明方法得到的TTS443带钢表面。对比图1和图2可以看出，本发明彻底解决了超纯铁素体不锈钢热轧粘结轧辊引起的带钢表面质量问题，能够实现批量规模生产。

Claims (6)

1.一种铁素体不锈钢热轧制造方法，该方法包括：加热步骤，粗轧步骤以及精轧步骤，其中精轧步骤为：按照下述公式确定各精轧机架压下率，

$EPS\left(I\right)=\frac{THEN\left(I\right)-THEN(I+1)}{THEN\left(I\right)}$

其中，I表示精轧机机架号；

EPS(I)表示精轧机架压下率；

THEN(I)表示钢在精轧机架入口厚度；

THEN(I+1)表示钢在精轧机架出口厚度；

精轧机包括7个机架，减小1-4号精轧机架的压下率，增加5-7号精轧机架的压下率；

其中，所述加热步骤在加热炉中完成，所述加热炉分预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，其中预热段800-900℃加热70-80分钟，第一加热段1060-1100℃加热45-55分钟，第二加热段1160-1170℃加热50-60分钟，均热段1200-1300℃加热处理50-60分钟。

2.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢热轧制造方法，其特征在于，当热轧成品厚度5.0mm时，1-7号精轧机架的压下率分别为：26.6～28％，24.2～26％，22～24.3％，22～23.2％，23.1～24.9％，21.5～23％，以及14.7～16.9％。

3.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢热轧制造方法，其特征在于，当热轧成品厚度4.0mm时，1-7号精轧机架的压下率分别为：32.3～34.1％，28～29.9％，27.1～28.3％，24.8～25.3％，23.1～24.9％，22.5～23.4％，以及16.7～18.9％。

4.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢热轧制造方法，其特征在于，当热轧成品厚度3.0mm时，1-7号精轧机架的压下率分别为：33.0～34.4％，32.2～33.9％，32.1～34.3％，27.4～28.9％，26.5～27.9％，26.1～27.3％，以及18.7～19.9％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的铁素体不锈钢热轧制造方法，其特征在于，所述精轧步骤中，采用碳钢和铁素体不锈钢混轧。

6.根据权利要求1-4任一项所述的铁素体不锈钢热轧制造方法，其特征在于，所述精轧步骤中，碳钢和铁素体不锈钢按2：1比例排产。