CN103510022A - 一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低Cr铁素体不锈钢及制造方法。一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法，按冶炼、连铸、板坯加热、轧制工序进行；冶炼，化学成分按重量百分比计为：C：0.020-0.045，N：0.015-0.027，Si：0.2-0.4，Mn：0.4-0.6，Cr：11.5-12.3，Ni：0.01-0.3，P≤0.03，S≤0.01；连铸，连铸冷却水流量在2000-2500L/s，连铸拉速稳定在0.9-1.2m/min；板坯加热，板坯加热温度在1050-1120℃，加热保温时间在180-220min；轧制，粗轧出口温度在950-1050℃，终轧温度在860-960℃；中间坯厚度在32-38mm。

Description

一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法

技术领域

    本发明涉及不锈钢技术领域，特别涉及低Cr铁素体不锈钢及其制造方法。

背景技术

低铬铁素体不锈钢不含镍或仅含少量镍，是一种节镍型不锈钢。除具有不锈性和耐—般腐蚀性能外，其耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能良好。此外，与奥氏体不锈钢相比，低铬铁素体不锈钢的强度高，冷加工硬化倾向较低，导热系数大，线膨胀系数小，具有良好的综合性能。在家电工业、汽车工业、房屋建筑、石化和环保等领域有着广泛的应用和广阔的发展前景。但同时低铬铁素体不锈钢，尤其是高温下存在着两相的铁素体不锈钢也存在着生产加工难度大的问题，对现场工艺控制要求高，其中热轧卷边裂问题就是一个主要的缺陷，原化学成分中的主要成分：13≥Cr≥12.4，0.3≥Mn≥0，工艺控制中的温度是：1170≥加热温度≥1130，1100≥粗轧出口温度≥1060，1010℃≥终轧温度≥970℃。研究表明影响不锈钢热轧板卷边裂的主要因素包括：钢种化学成分，夹杂和有害元素，坯料边部外形质量，热轧状态时的组织构成，热轧过程中的钢质塑性等。

传统改善边裂的方法主要是降低S、P等有害元素、改善板坯边部质量、调整温度等，但仍然不可避免的要在奥氏体-铁素体两相区进行轧制，而奥氏体和铁素体两相之间热塑性的差异导致晶界处变形不均匀而产生开裂。

中国专利 CN01101660.4公开了一种不锈钢带、抑制带钢边缘开裂的方法及制造带钢的方法，该专利仅通过控制微观成分来实现的，针对的是“Ni含量在2-5%的一种高强度高韧性的马氏体”；日本专利JP01259143A 也是通过成分的调整来实现的，针对的是Ni含量在5%以上的Cr-Ni系列奥氏体不锈钢；日本专利JP2003105440 为控制铁素体不锈钢边裂的工艺，但其主要方法是通过控制粗轧末道次出口温度和P值（是单边侧压量和狗骨宽度的函数）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法，该方法通过不锈钢化学成分和工艺双重调整，显著改善了低铬铁素体不锈钢边裂现象，提高产品质量。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法，按冶炼、连铸、板坯加热、轧制工序进行；

所述冶炼，一种低铬铁素体不锈钢化学成分，按重量百分比计为：C：0.020-0.045，N：0.015-0.027, Si：0.2-0.4，Mn：0.4-0.6，Cr：11.5-12.3，Ni：0.01-0.3，P≤0.03，S≤0.01；

所述连铸，连铸冷却水流量控制在2000-2500 L/s，连铸拉速稳定控制在0.9-1.2m/min；

所述板坯加热，板坯加热温度控制在1050-1120℃，加热保温时间控制在180-220min；

所述轧制，粗轧出口温度控制在950-1050℃，终轧温度控制在860-960℃；中间坯厚度控制在32-38mm。

本发明提出了一种低铬铁素体不锈钢热轧边裂控制技术，通过对化学成分的优化从而控制热轧状态的相比例，连铸工艺的优化以改善板坯质量，热轧工艺的优化以保证在奥氏体单相区热变形等，大大改善了低铬铁素体不锈钢热轧卷的边部质量，有效减少了边裂的发生，提高质量，降低了成本。

本发明避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法，适用低铬铁素体不锈钢，其生产工艺主要包括冶炼、连铸、板坯加热、轧制等工序，具体生产工艺如下：

（1）冶炼，化学成分（wt%）控制如下：C：0.020-0.045，N：0.015-0.027, Si：0.2-0.4，Mn：0.4-0.6，Cr：11.5-12.3，Ni：0.01-0.3，P≤0.03，S≤0.01；通过以上成分控制，降低Cr含量，提高Mn含量，主要控制高温下铁素体-奥氏体相比例，从而将高温下奥氏体单相区控制在860℃-1120℃之间，高温相变点控制在1120℃以上。此外，S元素含量过高及P元素含量过高（容易引起夹杂）等均会导致热塑性下降，也需要严格控制。

（2）连铸，降低连铸坯的冷却强度，连铸冷却水流量控制在2000-2500 L/s；连铸拉速稳定控制在0.9-1.2m/min，防止角部裂纹的产生。

（3）板坯加热，板坯加热温度控制在1050-1120℃之间，保证在单相奥氏体区轧制，加热保温时间控制在180-220min，使板坯加热充分、均匀。在单相奥氏体区范围内加热，随着加热时间的延长，铸态中的铁素体含量会逐渐减少，而当加热温度不在单相区内时，在加热过程中，奥氏体组织内又会重新析出铁素体相，从而不利于轧制和边裂控制。

（4）轧制，粗轧出口温度控制在950-1050℃，终轧温度控制在860-960℃；中间坯厚度控制在32-38mm。

本发明通过对化学成分的严格控制、加热温度调整、轧机压下率优化等的优化，扩大奥氏体相区，并在奥氏体单相区进行热变形，从而有效避开了两相区轧制，显著改善了低铬铁素体不锈钢边裂现象，能制造出具有较好边部质量的不锈钢热轧产品，并且能降低成本。

采用本发明的成分控制和热轧生产工艺，不仅避免了低Cr铁素体不锈钢的边裂缺陷的发生，改善热轧产品质量，同时大幅度降低制造成本，也保证了铁素体不锈钢具有较好的综合性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例的关键化学成分和生产工艺参数如表1和表2所示。编号1-5为基本无边裂钢卷成分和工艺实绩，化学成分中主要控制Cr、C、Mn、S的百分含量，热轧工艺中包括了板坯加热温度和保温时间等参数。B1-B2选择常规低铬铁素体不锈钢热轧产品作为比较例。

表1，实施例化学成分

 

表2  生产工艺参数

 

从表1和表2可以发现，采用本发明技术的成分和工艺控制后，高温奥氏体相变温度控制在1120℃以上，采用低于相变温度的加热温度后，边裂率显著降低，都在1%以下。

Claims (1)

1.一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法，其特征是：按冶炼、连铸、板坯加热、轧制工序进行；

所述冶炼，一种低铬铁素体不锈钢化学成分，按重量百分比计为：C：0.020-0.045，N：0.015-0.027, Si：0.2-0.4，Mn：0.4-0.6，Cr：11.5-12.3，Ni：0.01-0.3，P≤0.03，S≤0.01；

所述连铸，连铸冷却水流量控制在2000-2500 L/s，连铸拉速稳定控制在0.9-1.2m/min；

所述板坯加热，板坯加热温度控制在1050-1120℃，加热保温时间控制在180-220min；

所述轧制，粗轧出口温度控制在950-1050℃，终轧温度控制在860-960℃；中间坯厚度控制在32-38mm。