CN103521518B - 不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，将不锈钢复合板坯送加热炉中加热，再经过常规的粗除鳞后，送入粗轧机进行五道次的粗轧，然后送热卷箱开卷后，剪切头和尾端，经常规精除鳞除去二次氧化皮后送入精轧机进行连续精轧，再经过层流喷水冷却后，送入卷取机内，卷取即得到不锈钢复合板带卷。所得不锈钢复合板卷具有更好的板形和表面质量，同时具有较高的强度和塑性，其产品力学性能完全达到现行国家标准，同时本发明工艺具有工作效率高，成材率高，能源消耗低。本发明有效解决了目前不锈钢复合板薄规格产品的瓶颈极限，很好发挥不锈钢复合板的独特性优势，开发更薄规格不锈钢复合板热卷。

Description

不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法

技术领域

本发明提供一种不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，属于金属压力加工技术领域。

背景技术

不锈钢复合板是将基层材与覆层材在高温高压下冶金地结合在一起，成为具有特殊复合性能的整体新材料。其覆层材料主要有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢、钛钢等；基层材主要有碳钢、低合金钢、不锈钢等。由基层材料与覆层材料组成的多层不锈钢复合板坯，其导热性、变形抗力、加工延伸率等不同于单一材料。在轧制不锈钢复合板带过程中，因各材质塑性、延伸率差异大而容易产生不均匀变形，加之不锈钢低温变形抗力较大，导致轧制不稳定，不锈钢复合材料板卷板形差、浪形大、轧废率高、成材率低、产品质量得不到保证等，这些因素制约了不锈钢复合板新材料的开发应用及发展。

双机架炉卷轧机受其本身轧机和设备能力的影响及限制，轧制厚度H≤6.0mm规格时轧制不稳定，轧废率比较高、板型差、镰刀弯比较严重。采热连轧生产工艺生产的厚度规格为H≥1.5mm的不锈钢复合板热卷，成品厚度规格h≥0.75mm的热轧不锈钢复合板卷，经过简单精整、板面处理后，可用于生产炊具用板、电梯用板、电缆线桥架用板、箱柜用板等实现直接以热带冷，根据用户需求还可用于深冲和冷轧等生产高附加值产品。

中国专利申请号200520056388.3、200510033870.X、200810025665.2均提出了一种钎焊复合坯及其方法，没有对采用中型热轧机组生产不锈钢复合板的热轧工艺进行具体描述，201010039191.4主要描述了一种利用双机架炉卷轧机轧制不锈钢复合板卷的轧制工艺。这些中国专利申请中对于生产薄规格不锈钢复合板卷的热连轧工艺并无实质的工艺描述。

由于大部分热轧不锈钢复合板产品主要以中厚板为主，分开单板厚度在10～60mm左右，不能完全覆盖产品序列。厚度规格h=3～10mm不锈钢复合板卷，目前已经可以用炉卷轧机或中厚板轧机上能够实现批量生产。因受热轧工艺的限制和不锈钢复合板生产的特殊性，h=0.75～2.5mm厚度不锈钢复合板卷按现有炉卷轧机热轧工艺不能实现稳定批量生产，对于h=0.75～2.5mm热轧不锈钢复合板卷产品的生产工艺，目前尚无相关资料介绍薄规格不锈钢复合板带卷的热连轧工艺。h=0.75～2.5mm厚度热轧不锈钢复合板卷，作为部分替代纯不锈钢热轧板及冷轧板产品应用领域，市场需求量比较大、产品附加值较高。为此，希望通过采用一种新型薄规格不锈钢复合板带卷的热连轧工艺，通过热轧尽量轧薄，减少不锈钢复合板在冷轧时的变形量和加工硬化。

发明内容

为解决薄规格不锈钢复合板带卷在冷轧时的变形、加工硬化等问题，本发明提供一种用不锈钢复合板坯轧制薄规格不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，能有效提高不锈钢复合卷板成材率。

本发明通过下列技术方案实现：一种不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，其特征在于经过下列各步骤：

A、将不锈钢复合板坯送加热炉中加热至1200～1250℃，加热时间控制在160～220min；

B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯经过常规的粗除鳞后，送入粗轧机，在1150～1210℃的开轧温度下进行五道次的粗轧，轧制速度为：第一道次1.2m/s、第二道次2.0m/s、第三道次3.0m/s、第四道次3.6m/s、第五道次4.3m/s，粗轧一至五道次轧制时间合计为1.5～2min，得到不锈钢复合板中间坯；

C、将B步骤的不锈钢复合板中间坯，送热卷箱开卷后，剪切头和尾端，经常规精除鳞除去二次氧化皮后送入精轧机，控制精轧开轧温度为950～1050℃，精轧终轧温度为830～900℃，经过50KN微张力连续轧制后，得到所需厚度的不锈钢复合板带钢；

D、将C步骤所得不锈钢复合板带钢经过层流喷水冷却后，送入卷取机内，卷取即得到不锈钢复合板带卷。

所述A步骤的加热炉为常规的不锈钢蓄热式板坯加热炉，炉门口温度为600～800℃，出炉温度控制在1200～1250℃。因不锈钢材料与碳钢材料的热导率、热膨胀率差异较大，炉门口温度在600℃时，不锈钢复合板坯入炉后不会出现因急冷急热造成板坯弯曲、扭曲变形；炉门口温度超过800℃时，不锈钢复合板坯入炉后会出现弯曲或扭曲变形，不利于板坯在炉内运行。

所述B步骤的粗轧机为常规的单机架四辊万能轧机，其具备大轧制力、大变形量的能力，单道次变形量可达40%以上。根据不锈钢复合板坯规格、不锈钢复合坯组坯原料配比、化学成分、热力学性能参数、板坯加热温度及所轧制产品规格等影响因素综合分析，通过常规二级计算机模型计算各道次的轧制力、轧制速度、道次变形量、压下量等工艺参数，一级计算机接收到二级计算机下发的轧制工艺参数后进行轧制。

所述C步骤的热卷箱为常规热卷箱，具有交换中间坯头尾、交换中间坯上下板面、中间坯保温和控制轧制节奏等功能。

所述C步骤剪切头端的长度为100～300mm，剪切尾端的长度为200～400mm。

所述C步骤的精轧机为常规的七机架连轧机组，轧机刚度达到6000KN/mm，允许最大轧制力达到35000KN，可以实现大压下量轧制，达到减小成品厚度的目的。精轧终轧温度一般应控制在830～900℃（有些钢种要求更高的终轧温度），由于希望终轧温度能高于相变点，使精轧机组在奥氏体范围内轧出成品，其最小成品厚度的极限为1.2mm左右，一般以1.5～1.8mm为其最佳薄规格。

所述不锈钢复合板坯的厚度选择120～300mm，宽度选择900～1800mm，长度选择6000～12000mm，具体情况视用户产品需求及生产设备情况进行调整。

所得不锈钢复合板带卷的厚度为H≥1.5mm，产品表面质量好，板形良好，综合成材率可达85%以上。

本发明与现有不锈钢复合板热轧工艺相比具有下列优点和效果：采用上述方案，能稳定批量生产厚度为H≥1.5mm的不锈钢复合板热卷，其成品厚度为h≥0.75mm的热轧不锈钢复合板卷，产品表面质量好，板形良好，分卷成材率可达85%以上。采用薄规格不锈钢复合板带卷热连轧工艺生产的不锈钢复合板卷，轧制稳定性好、轧废少，轧制成材率高，分卷成材率相比炉卷轧机生产的薄规格不锈钢复合板热卷平均分卷成材率66.5%，提高了16.5%以上。所生产的不锈钢复合板卷具有更好的板形和表面质量，同时具有较高的强度和塑性，其产品力学性能完全达到现行国家标准，同时本发明工艺具有工作效率高，成材率高，能源消耗低，产品质量稳定可控等优点，能根据用户需求轧制出不同品种，不同规格尺寸的薄规格不锈钢复合板带卷，同时自动化程度高，工艺先进，能够充分利用周边现有轧制设备进行灵活批量生产，生产成本低，不锈钢复合板带卷产品完全能够满足客户要求及后道加工工序对材料的要求。本发明有效解决了目前不锈钢复合板薄规格产品的瓶颈极限，很好发挥不锈钢复合板的独特性优势，开发更薄规格不锈钢复合板热卷。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步描述。

实施例1

A、将厚度×宽度×长度=144mm×1200mm×10000mm、材质为SUS304+Q235的不锈钢复合板坯送入炉门口温度为600℃的步进梁式加热炉中加热至1250℃，加热时间控制在160min；

B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯经过常规的粗除鳞后，送入粗轧机，在1219℃的开轧温度下进行五道次的粗轧，轧制速度为：第一道次1.2m/s、第二道次2.0m/s、第三道次3.0m/s、第四道次3.6m/s、第五道次4.3m/s，粗轧一至五道次轧制时间合计为1.5min，得到厚度为25mm的不锈钢复合板中间坯，粗轧各道次压下量、变形量、轧制力工艺参数见表1；

表1

C、将B步骤的不锈钢复合板中间坯，送热卷箱开卷后，剪切头端的长度为180mm，剪切尾端的长度为300mm，经常规精除鳞除去二次氧化皮后送入精轧机，控制精轧开轧温度为1013℃，精轧终轧温度为890℃，经过七机架连轧机组50KN微张力连续轧制后，得到所需厚度的不锈钢复合板带钢，精轧各机架压下量、变形量、轧制力、轧制速度等工艺参数见表2；

表2

D、将C步骤所得不锈钢复合板带钢经过层流喷水冷却至700℃后，送入卷取机内，卷取即得到不锈钢复合板带卷，其厚度为3.18mm，达到厚度3.2mm的控制目标，产品表面质量好，板形良好，板面质量及板形质量均达到国家标准。

实施例2

A、将厚度×宽度×长度=180mm×1200mm×10000mm、材质为SUS304+ST12的不锈钢复合板坯送入炉门温度为700℃的加热炉中加热至1240℃，加热时间控制在208min；

B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯经过常规的粗除鳞后，送入粗轧机，在1198℃的开轧温度下进行五道次的粗轧，轧制速度为：第一道次1.2m/s、第二道次2.0m/s、第三道次3.0m/s、第四道次3.6m/s、第五道次4.3m/s，粗轧一至五道次轧制时间合计为2min，得到厚度为28mm的不锈钢复合板中间坯，粗轧各道次压下量、变形量、轧制力工艺参数见表3；

表3

C、将B步骤的不锈钢复合板中间坯，送热卷箱开卷后，剪切头端的长度为160mm，剪切尾端的长度为380mm，经常规精除鳞除去二次氧化皮后送入精轧机，控制精轧开轧温度为953℃，精轧终轧温度为900℃，经过七机架连轧机组50KN微张力连续轧制后，得到所需厚度的不锈钢复合板带钢，精轧各机架压下量、变形量、轧制力、轧制速度等工艺参数见表4；

表4

D、将C步骤所得不锈钢复合板带钢经过层流喷水冷却至740℃后，送入卷取机内，卷取即得到不锈钢复合板带卷，其厚度为5.0mm，达到厚度5.0mm的控制目标，产品表面质量好，板形良好，板面质量及板形质量均达到国家标准。

实施例3

A、将厚度×宽度×长度=180mm×1200mm×10000mm、材质为SUS304+ST12的不锈钢复合板坯送入炉门温度为800℃的加热炉中加热至1200℃，加热时间控制在220min；

B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯经过常规的粗除鳞后，送入粗轧机，在1150℃的开轧温度下进行五道次的粗轧，轧制速度为：第一道次1.2m/s、第二道次2.0m/s、第三道次3.0m/s、第四道次3.6m/s、第五道次4.3m/s，粗轧一至五道次轧制时间合计为1.8min，得到厚度为28mm的不锈钢复合板中间坯，粗轧各道次压下量、变形量、轧制力工艺参数见表5；

表5

C、将B步骤的不锈钢复合板中间坯，送热卷箱开卷后，剪切头端的长度为160mm，剪切尾端的长度为400mm，经常规精除鳞除去二次氧化皮后送入精轧机，控制精轧开轧温度为1050℃，精轧终轧温度为830℃，经过七机架连轧机组50KN微张力连续轧制后，得到所需厚度的不锈钢复合板带钢，精轧各机架压下量、变形量、轧制力、轧制速度等工艺参数见表6；

表6

D、将C步骤所得不锈钢复合板带钢经过层流喷水冷却至680℃后，送入卷取机内，卷取即得到不锈钢复合板带卷，其厚度为3.08mm，达到厚度3.1mm的控制目标，产品表面质量好，板形良好，板面质量及板形质量均达到国家标准。

Claims (4)

1.一种不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，其特征在于经过下列各步骤：

A、将不锈钢复合板坯送加热炉中加热至1200～1250℃，加热时间控制在160～220min；其中，加热炉为常规的不锈钢蓄热式板坯加热炉，炉门口温度为600～800℃，出炉温度控制在1200～1250℃；

B、将A步骤加热的不锈钢复合板坯经过常规的粗除鳞后，送入粗轧机，在1150～1210℃的开轧温度下进行五道次的粗轧，轧制速度为：第一道次1.2m/s、第二道次2.0m/s、第三道次3.0m/s、第四道次3.6m/s、第五道次4.3m/s，粗轧一至五道次的轧制时间合计为1.5～2min，得到不锈钢复合板中间坯；

C、将B步骤的不锈钢复合板中间坯，送热卷箱开卷后，剪切头端和尾端，经常规精除鳞除去二次氧化皮后送入精轧机，控制精轧开轧温度为953～1050℃，精轧终轧温度为830～900℃，经过50KN微张力连续轧制后，得到所需厚度的不锈钢复合板带钢；

D、将C步骤所得不锈钢复合板带钢经过常规层流喷水冷却后，送入卷取机内，卷取得到不锈钢复合板带卷。

2.根据权利要求1所述的不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，其特征在于：所述B步骤的粗轧机为常规的单机架四辊万能轧机。

3.根据权利要求1所述的不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，其特征在于：所述C步骤的热卷箱为常规热卷箱。

4.根据权利要求1所述的不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，其特征在于：所述C步骤的精轧机为常规的七机架连轧机组。