CN103599926A

CN103599926A - 一种高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法

Info

Publication number: CN103599926A
Application number: CN201310596627.3A
Authority: CN
Inventors: 范新智; 李国平; 秦宇航
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2033-11-25
Also published as: CN103599926B

Abstract

本发明涉及一种高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法，包括下述依次的步骤：Ⅰ铸坯的加热：把厚度180mm或200mm的1Cr20Ni14Si2不锈钢铸坯在步进式加热炉加热，加热炉温：1260℃～1300℃，驻炉时间：220～280min；Ⅱ铸坯的粗轧：铸坯热轧前铸坯温度1100～1150℃，经过可逆式轧机轧制，轧制7道次，每道次变形量依次为18%，22%，25%，28%，22%，20%，18%，粗轧完后其厚度为30～40mm；Ⅲ铸坯的精轧：经过精轧机组轧制，终轧温度1000℃±20℃，轧制的成品厚度为4～12mm；Ⅳ卷曲：精轧完后投入层流冷却，保证卷曲温度为600～800℃。本高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法，避免了热轧边裂，卷板性能满足标准要求，质量稳定。

Description

一种高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法

技术领域

本发明涉及一种高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法，具体的讲是一种1Cr20Ni14Si2卷板的轧制方法。

背景技术

1Cr20Ni14Si2为高合金奥氏体耐热不锈钢，具有高的组织稳定性，良好的抗高温氧化性、蠕变强度和持久强度高及良好的高温塑性，在锅炉等高温部件得到广泛应用。

但1Cr20Ni14Si2合金含量高、导热性差、热轧变形抗力大，因此卷板制造过程容易造成裂边缺陷，严重时还可能造成断带。

发明内容

为了克服现有高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法的上述不足，本发明提供一种避免热轧边裂的高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法。

本发明的构思是分析1Cr20Ni14Si2高合金耐热不锈钢热轧边裂的机理，采用合理的铸坯加热温度和时间、合理的热轧变形量，避免了卷板边裂。

本发明耐热不锈钢1Cr20Ni14Si2化学成分的质量百分配比为：

C：0.04%～0.10% Si：1.50%～2.50% Mn：1.00%～1.50% 0＜P≤0.045% 0＜S≤0.030% Cr：19.0%～22.0% Ni：12.0%～15.0%，其余为Fe与不可避免的杂质。

本发明热轧前所需要的铸坯条件为：

铸坯厚度 180（或200 ）mm；宽度 1200～1800mm；

长度 8000～12000mm。

铸坯修磨率为2.0%～3.0%，修磨后铸坯表面无肉眼可见的缺陷。

工艺过程

铸坯在步进式加热炉加热，加热炉温：1260～1300℃，驻炉时间： 180mm厚铸坯，220～260min，200mm厚铸坯240～280min。

粗轧：铸坯热轧前铸坯温度1100～1150℃，经过可逆式轧机轧制，轧制7道次，每道次变形量依次为18%，22%，25%，28%，22%，20%，18%，粗轧完后其厚度为30～40mm。

精轧：经过精轧机组轧制，终轧温度1000℃±20℃，轧制的成品厚度为4～12mm。

卷曲：精轧完后投入层流冷却，卷曲温度为600～800℃。

本高合金用耐热不锈钢卷板的轧制方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ铸坯的加热

铸坯在步进式加热炉加热，加热炉温：1260℃～1300℃，驻炉时间： 180mm厚铸坯，220～260min，200mm厚铸坯， 240～280min。

在保证加热温度的情况下，使铸坯烧透烧匀。温度过高将使组织中铁素体晶粒长大，容易造成轧制裂纹；温度过低高合金奥氏体组织强度大，变形困难。通过对该钢种高温热力学性能测试，其最佳变形区间为1000～1150℃，考虑铸坯的温降，确定铸坯加热温度为1250～1280℃。

Ⅱ铸坯的粗轧

铸坯热轧前铸坯温度1100～1150℃，经过可逆式轧机轧制，轧制7道次，每道次变形量依次为18%，22%，25%，28%，22%，20%，18%，粗轧完后其厚度为30～40mm。

由于1Cr20Ni14Si2是高合金奥氏体耐热不锈钢，奥氏体组织软化机理是高于临界值的动态再结晶，因此在热变形过程中，大的变形速率增加了再结晶发生的临界变形量，位错密度增加的较快，使得再结晶的速度降低，加工硬化不能最大限度消除，提高裂纹产生的敏感性。因此粗轧采用多道次变形，精轧采取小变形量进行轧制。

Ⅲ铸坯的精轧

经过精轧机组轧制，终轧温度1000℃±20℃，轧制的成品厚度为4～12mm。

Ⅳ卷曲

为防止1Cr20Ni14Si2卷曲后温度过高析出金属间相，而出现脆性断裂，精轧完后投入层流冷却，保证卷曲温度为600～800℃。

由于1Cr20Ni14Si2含有高Cr、Ni，对金属间相的析出极其敏感，这也是普通304、316L没有的。金属间相是金属间化合物，其典型特征是富集了Cr、C，而且硬、脆。在1Cr20Ni14Si2不锈钢中，850～1000℃之间，均有金属间相析出，一旦析出，会严重恶化材料的塑性、韧性以及耐蚀性，导致弯曲出现断裂。

本发明采用合格的1Cr20Ni14Si2耐热不锈钢铸坯料，采取合理的铸坯加热温度和时间、合理的热轧变形量，通过采用合理的粗扎、精轧、卷曲工艺，避免了高合金耐热不锈钢1Cr20Ni14Si2在卷板热轧过程中产生裂边缺陷，生产出质量合格的卷板。卷板性能满足标准要求，质量稳定。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本高合金用耐热不锈钢卷板的轧制方法的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

实施例一

原料的选择：本实施例1Cr20Ni14Si2不锈钢，它的化学成分的质量百分比为：

C 0.065% Si 1.70% Mn 1.24% P 0.028%

S 0.004% Cr：20.27% Ni：13.31%，其余为Fe与不可避免的杂质。

本实施例热轧前的铸坯条件为：铸坯规格200 mm×1250 mm×9000mm，铸坯修磨率为2.5%，修磨后铸坯表面无肉眼可见的缺陷。

本高合金用耐热不锈钢卷板的轧制方法的实施例包括下述依次的步骤：

Ⅰ铸坯的加热

铸坯在步进式加热炉加热，加热炉温：1280℃，驻炉时间：250min。

Ⅱ铸坯的粗轧

铸坯热轧前铸坯温度1145℃，经过7道次可逆式轧机轧制，每道次变形量依次为18%，22%，25%，28%，22%，20%，18%，粗轧完后其厚度为34.5mm。

Ⅲ铸坯的精轧

经过精轧机组轧制，终轧温度1010℃，轧制的成品厚度为6mm。

Ⅳ卷曲

精轧完后投入层流冷却，卷曲温度为760℃。

实施例二

原料的选择：本实施例1Cr20Ni14Si2不锈钢，它的化学成分的质量百分比与实施例一的相同。

本实施例热轧前的铸坯条件为：铸坯规格180 mm×1250 mm×9000mm，铸坯修磨率为2.5%，修磨后铸坯表面无肉眼可见的缺陷。

Ⅰ铸坯的加热

铸坯在步进式加热炉加热，加热炉温：1270℃，驻炉时间：230min。

Ⅱ铸坯的粗轧

铸坯热轧前铸坯温度1130℃，经过7道次可逆式轧机轧制，每道次变形量依次为18%，22%，25%，28%，22%，20%，18%，粗轧完后其厚度为30.9mm。

Ⅲ铸坯的精轧

经过精轧机组轧制，终轧温度1000℃，轧制的成品厚度为4mm。

Ⅳ卷曲

精轧完后投入层流冷却，卷曲温度为680℃。

Claims

1.一种高合金耐热不锈钢卷板的轧制方法，包括下述依次的步骤：

Ⅰ 铸坯的加热

把厚度180mm或200mm的1Cr20Ni14Si2不锈钢铸坯在步进式加热炉加热，加热炉温：1260℃～1300℃，驻炉时间： 220～280min；

Ⅱ 铸坯的粗轧

铸坯热轧前铸坯温度1100～1150℃，经过可逆式轧机轧制，轧制7道次，每道次变形量依次为18%，22%，25%，28%，22%，20%，18%，粗轧完后其厚度为30～40mm；

Ⅲ 铸坯的精轧

经过精轧机组轧制，终轧温度1000℃±20℃，轧制的成品厚度为4～12mm；

Ⅳ 卷曲

精轧完后投入层流冷却，保证卷曲温度为600～800℃。

2.根据权利要求1所述的高合金用耐热不锈钢卷板的轧制方法，其特征是：在步骤Ⅰ铸坯的加热中，加入的铸坯厚度为200mm，驻炉时间240～280min。

3.根据权利要求1所述的高合金用耐热不锈钢卷板的轧制方法，其特征是：在步骤Ⅰ铸坯的加热中，加入的铸坯厚度为180mm，驻炉时间220～260min。