CN103966409A - 一种中铬铁素体不锈钢制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中铬铁素体不锈钢制造方法，包括冶炼→连铸→热轧→卷取→酸洗→冷轧→冷卷退火→酸洗工序，所述热轧工序中，热轧黑皮卷以860-1000℃的终轧温度进行热轧，以750-850℃温度进行卷取；卷取后热卷直接进保温坑保温，进保温坑热卷温度大于750℃，钢卷缓冷冷却速度小于20℃/h，当钢卷温度低于200℃后出坑，空冷至室温；热轧黑皮卷直接在连续酸洗线上进行酸洗，去除表面氧化皮；酸洗后钢卷进行冷轧；冷轧带钢再结晶连续退火；酸洗去除表面氧化铁皮，同时对带钢进行钝化处理。本发明免去了热卷罩式炉退火工序，工序流程简化，增强了成本竞争力。冷连轧和单机架可逆式轧制相比，具有生产效率高、成本低的优势。

Description

一种中铬铁素体不锈钢制造方法

技术领域

本发明涉及不锈钢制造领域，具体涉及一种中铬铁素体不锈钢制造方法。

背景技术

中铬铁素体不锈钢通常指铬含量在16～18%铁素体不锈钢，代表钢种为430。中铬铁素体不锈钢除了耐一般腐蚀外，还具有较好的耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀等局部腐蚀性能。中铬铁素体不锈钢是使用最广的铁素体不锈钢，具有较好的耐蚀性，其多数性能与304类似。与奥氏体不锈钢相比，中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、厨房设施、制品、房屋建筑和环保等领域有着广泛的应用和广阔的发展前景。

常规中铬铁素体不锈钢产品的生产工艺为：冶炼→连铸→热轧→罩式炉退火→酸洗→冷轧（可逆式轧机）→冷卷退火→酸洗，如下表中提到的几种。

表1相关铁素体不锈钢冷轧工艺专利检索

这样的生产工艺得到的最终产品多为NO.2D（酸洗后不平整）或者NO.2B（酸洗后平整）等表面，且制造工艺较为复杂。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种中铬铁素体不锈钢制造技术，代替传统的罩式退火和单机架可逆式冷轧工艺，使最终产品板形和尺寸精度，性能达到传统产品水平。

本发明的技术方案是，一种中铬铁素体不锈钢制造方法，包括冶炼→连铸→热轧→卷取→酸洗→冷轧→冷卷退火→酸洗工序，其特征在于：

a、所述热轧工序中，热轧黑皮卷以860-1000℃的终轧温度进行热轧，以750-850℃温度进行卷取；

b、卷取后的热轧黑皮卷，即热卷直接进保温坑保温，进保温坑热卷温度大于750℃，热卷缓冷冷却速度小于20℃/h，当热卷温度低于200℃后出坑，空冷至室温；

c、热轧黑皮卷直接在连续酸洗线上进行酸洗，去除表面氧化皮；

d、酸洗后对钢卷进行冷轧；

e、冷轧带钢再结晶连续退火；

f、酸洗去除表面氧化铁皮，同时对带钢进行钝化处理。

上述热卷和钢卷即是指热轧黑皮卷。钢卷未打开时称钢卷，其在冷轧或连续退火打开时称带钢。

根据本发明的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，优选的是，所述步骤b中的缓冷冷却时间为25-35小时。根据入坑温度和出坑温度的控制要求，以及缓冷冷却速度的要求，缓冷时间优选为25-35小时。

进一步地，所述步骤b中的缓冷冷却时间为27-33小时。

根据本发明的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，优选的是，所述步骤d的冷轧在五机架连轧机组上进行。

根据本发明的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，优选的是，所述步骤d的冷轧工序中，冷轧总压下率控制在50%-85%；轧制速度小于500m/min。

根据本发明的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，优选的是，所述步骤d中冷轧工序中，轧辊工作辊表面粗糙度根据产品表面要求控制在0.1-3.5um。

根据本发明的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，优选的是，在所述步骤e中，冷轧带钢于850-970℃进行再结晶连续退火，保温，所述保温时间按0.5-3min/mm计算。

此处的保温时间中mm是指带钢厚度，如带钢厚度为2mm，则所需保温时间为2mm×05-3min/mm＝1-6min。

本发明提出了一种中铬铁素体不锈钢产品制造技术。该技术通过改进热轧工艺，采用热卷直接带温保温与缓冷和冷轧连续轧制技术，区别于传统的热轧工艺、罩式炉退火和不锈钢可逆式冷轧技术，采用本技术生产产品板形和尺寸精度，组织和性能达到传统产品水平；同时通过热轧工艺优化，实现热卷直接带温保温与缓冷，可省略热轧后罩式退火工序。与可逆式轧机相比，采用连续轧制技术可以大幅提高生产效率，降低成本。

本发明技术适用中铬铁素体不锈钢化学成分如表2：

表2中铬铁素体不锈钢典型的化学成分%

钢种

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

N

中铬铁素体不锈钢

≤0.08

≤1.0

≤1.0

≤0.04

≤0.10

16-18

≤0.3

≤0.05

本发明通过终轧温度和卷取温度的热轧工艺优化控制，采用热卷直接带温保温与缓冷，改善组织性能均匀性，实现热卷不退火直接冷轧。冷轧过程中采用连轧机组取代传统单机架可逆式轧制，实现厚度减薄，同时控制冷轧产品板形。通过最终退火，使材料充分再结晶，达到需要的力学性能指标。

中铬铁素体不锈钢高温时为铁素体+奥氏体双相组织，见图1。冷却过程中奥氏体会产生马氏体相变，钢中产生的马氏体相恶化其加工性能，因此冷轧前需进行退火将马氏体分解为铁素体和均匀碳化物，使中铬铁素体不锈钢达到良好性能，利于冷轧等加工。本发明通过反复研究，发现中铬铁素体不锈钢高温冷却过程中产生马氏体相变这种情况发生在特定的时间-温度范围内，根据中铬铁素体不锈钢的冷却转变相图（碳含量为0.040%的中铬铁素体不锈钢）中的相分布情况，如以非常快的冷却速度或缓冷方式可以避免发生马氏体相变。非常快的冷却方式已经超出现有控制能力，实际生产中难以实现非常快的冷却控制，一般采用缓冷的控制方式，传统的热处理缓冷方式为罩式退火。

本发明通过缓慢冷却处理方法（缓冷速度小于20℃/h），经过几十小时缓慢冷却后，可避免马氏体产生，获得适宜冷轧加工的性能。

传统的罩式退火与本发明带温钢卷缓冷工艺区别见表3：

表3罩式退火与本发明工艺

本发明的有益效果是：

由于免去了热卷罩式炉退火工序，工序流程简化，增强了成本竞争力。冷连轧和单机架可逆式轧制相比，具有生产效率高、成本低的优势。采用本发明的方法制造出的产品，具有较好表面质量、板形和尺寸精度，本工艺可广泛应用于中铬铁素体不锈钢的生产。

附图说明

图1是中铬铁素体不锈钢高温组织图。

具体实施方式

实施例1

本发明的不锈钢制造方法步骤如下：

1、热轧黑皮卷以860℃的终轧温度进行热轧，以750℃温度进行卷取；

2、卷取后热卷直接进保温坑保温，进保温坑热卷温度大于750℃，钢卷缓冷冷却速度小于20℃/h，当钢卷温度低于200℃后出坑，空冷至室温；

3、热轧黑皮卷不进行罩式炉退火或者连续退火，直接在连续酸洗线上进行酸洗，去除表面氧化皮；

4、酸洗后钢卷进行冷轧；冷轧总压下率控制在50%，采用连轧方式，在五机架连轧机组上进行，单卷轧制时间为9min；

5、冷轧带钢再结晶连续退火，退火温度为850℃；

6、酸洗去除表面氧化铁皮，同时对带钢进行钝化处理。

表4为实施例1至5的生产工艺参数，包括热轧工艺、热卷带温保温与缓冷、冷连轧总压下率工艺的变化，冷退火温度工艺。1-1与2-1为常规中铬铁素体不锈钢产品制造工艺。可见，本发明可以免去热轧卷罩式炉退火工艺工序，降低成本和能耗。单卷轧制时间大大缩短，提高生产效率。

工艺参数见表4，最终产品性能指标见表5。

实施例2-4

具体工艺参数见表4，最终产品性能见表5.

表4实施例1-5及比较例的工艺参数

表5实施例1-5及比较例的产品性能

从表中可见，实施例1-5各项力学性能指标和比较例1-1、2-1相当，屈服强度、抗拉强度、延伸率都与比较例的中铬铁素体不锈钢冷轧成品的水平相当。

Claims (7)

1.一种中铬铁素体不锈钢制造方法，包括冶炼→连铸→热轧→卷取→酸洗→冷轧→冷卷退火→酸洗工序，其特征在于：

a、所述热轧工序中，热轧黑皮卷以860-1000℃的终轧温度进行热轧，以750-850℃温度进行卷取；

b、卷取后的热轧黑皮卷，即热卷直接进保温坑保温，进保温坑热卷温度大于750℃，热卷缓冷冷却速度小于20℃/h，当热卷温度低于200℃后出坑，空冷至室温；

c、热轧黑皮卷直接在连续酸洗线上进行酸洗，去除表面氧化皮；

d、酸洗后对热卷进行冷轧；

e、冷轧带钢再结晶连续退火；

f、酸洗去除表面氧化铁皮，同时对带钢进行钝化处理。

2.根据权利要求1所述的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，其特征在于：所述步骤b中的缓冷冷却时间为25-35小时。

3.根据权利要求2所述的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，其特征在于：所述步骤b中的缓冷冷却时间为27-33小时。

4.根据权利要求1所述的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，其特征在于：所述步骤d的冷轧在五机架连轧机组上进行。

5.根据权利要求1或4所述的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，其特征在于：所述步骤d的冷轧工序中，冷轧总压下率控制在50％-85%；轧制速度小于500m/min。

6.根据权利要求1所述的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，其特征在于：所述步骤d中冷轧工序中，轧辊工作辊表面粗糙度根据产品表面要求控制在0.1-3.5um。

7.根据权利要求1所述的一种中铬铁素体不锈钢制造方法，其特征在于：在所述步骤e中，冷轧带钢于850-970℃进行再结晶连续退火，保温，所述保温时间按0.5-3min/mm计算。