CN104017971A - 一种改善铁素体不锈钢表面起皱的横向冷轧方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善铁素体不锈钢表面起皱的冷轧方法。发明涉及的铁素体不锈钢为加入稳定化元素Nb和Ti的含Cr量16%左右，C+N含量≤0.02%的中铬铁素体不锈钢。所述不锈钢板材的制造方法包括如下步骤：1）冶炼、浇铸成坯；2）对铸坯进行热轧退火，并酸洗；3）冷轧及再结晶退火。其特征在于：在冷轧过程中，采用热轧退火板轧面上与热轧方向垂直的方向（即热轧退火板横向）作为冷轧方向，进行多道次轧制。本发明制造的铁素体不锈钢冷轧退火板材的拉伸试样表面皱折形貌明显减轻，其深冲制件表面没有出现皱折。

Description

一种改善铁素体不锈钢表面起皱的横向冷轧方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧方法，具体地，涉及一种改善铁素体不锈钢冲压成型表面褶皱的冷轧方法，主要适用于超低碳铁素体不锈钢的表面起皱现象。

背景技术

    目前，奥氏体不锈钢因其优异的耐腐蚀性能和良好的成形性能而在工业领域得到了广泛的应用，但奥氏体不锈钢中很高的Ni含量使得其生产受到我国镍资源匮乏和镍价大幅波动的严重影响，因此，节Ni型的铁素体不锈钢越来越受到重视。近年来，随着科研人员的研究和冶金工作者的实践，铁素体不锈钢中的C、N含量得到进一步降低，加之一些稳定化元素（Ti、Nb等）的加入，铁素体不锈钢的韧性、抗蠕变性及耐晶间腐蚀性能得到了大幅提高，但是低碳氮铁素体不锈钢在生产过程中依然存在一系列问题，其中之一是冲压、拉深过程中出现的表面褶皱，严重影响产品的外观和使用性能，并且，打磨皱折需要的额外工序增加了生产成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种使扎件表面没有出现褶皱，表面光洁度高，可省去冲压成型后表面抛光工序的改善铁素体不锈钢表面起皱的冷轧方法。

本发明的技术方案是：一种改善铁素体不锈钢表面起皱的横向冷轧方法，该方法中的铁素体不锈钢为加入稳定化元素Nb和Ti的，C+N含量≤0.02%、Cr含量为12~20%的铁素体不锈钢，该方法具体包括以下步骤：

 步骤1：冶炼、浇铸成坯；

步骤2：对铸坯进行热轧退火，并酸洗；

步骤3：冷轧，采用多道次无润滑冷轧，轧制方向是轧面上与热轧方向相垂直的方向作为轧制方向，整个冷轧过程分成三个阶段：初轧阶段的前3道次的道次压下率为8%-10%；中间阶段的道次压下率为10%-20%；终轧阶段的终轧前2道次的道次压下率小于5%；总压下率不小于77%；

步骤4：再结晶退火：退火温度为860℃-940℃，保温时间为1-4min，出炉空冷，最终成品板材厚度控制为0.5mm-1mm 。

本发明的有益效果：本发明在冷轧过程中选用铁素体不锈钢热轧板轧面上与热轧方向垂直的方向（即热轧退火板横向）为冷轧方向，通过超过77%的压下率之后进行退火热处理，可得到具有优异抗起皱性能的铁素体不锈钢板材。采用本发明制造的铁素体不锈钢板的深冲制件表面没有出现褶皱，表面光洁度高，可省去冲压成型后表面抛光工序，对促进铁素体不锈钢在深加工制品行业的发展具有重要意义。

附图说明

图1为本发明在冷轧过程中采用的轧制方向示意图。

图2为各实验例板材在冷轧过程中采用的轧制方向示意图。

图3为从各实验例板材上截取的拉伸试样示意图。

图4为各实验例板材拉伸试样实验后的表面皱折形貌示意图。

图5为各实验例板材深冲制件的表面皱折形貌示意图。

具体实施方式

以下通过实施例和比较例对本发明提供的改善铁素体不锈钢表面起皱的冷轧方法做进一步解释说明。

在生产线上完成上述制造方法中的步骤1）冶炼、浇铸成坯；2）对铸坯进行热轧退火，并酸洗； 

所得厚度为2.85mm的铁素体不锈钢热轧退火板的主要化学成分为0.01%C、16.5%Cr及一定量的Nb和Ti； 

在热轧板上截取尺寸为160mm×150mm（长度方向为原热轧方向）×2.85mm的试样4块；

将上述4块试样在四辊可逆式冷轧机上进行润滑轧制，并在箱式电阻炉SRJX-8-13中进行再结晶退火，冷轧及退火工艺如表1所示；

  表1中1号和3号试样为比较例，5号试样为大生产提供的同种材料的冷轧退火板，也作为比较例。

分别从编号为1和2的冷轧退火板上沿与冷轧方向呈0°、45°和90°截取标准拉伸试样，如图3所示。

将上述试样在MTS810材料试验机上进行15%的拉伸后用OLS4000 LEXT 3D Measuring Laser microscope对各个拉伸试样中心部位进行横向线扫描计算平均粗糙度Ra值，选取每种板材中所测得的最大Ra值表征该种板材的起皱抗力，如表2所示；

试样编号	Ra
		1	1.025
2	1.012

 使用具有以上粗糙度值的拉伸试样的线扫描数据绘制出的表面形貌图如图4所示，由图可知，

采用传统冷轧工艺生产的冷轧退火板（1号试样）的拉伸件的表面皱折形貌较采用本发明的方法生产的冷轧退火板（2号试样）的拉伸件的表面皱折形貌更为明显突出。

分别从编号为3、4、5的冷轧退火板上截取Φ100mm的圆片，在北京航空航天大学提供的板材成形试验机上进行深冲模拟实验，实验参数如下：

凸模直径50mm，凸模圆角半径5mm，凹模圆角半径6.4mm，凹模内径51.8mm，压边16KN，采用45#液压油润滑，拉深速度40mm/min。

深冲制件的表面形貌如图3所示，从图中可见采用本发明的方法生产的冷轧退火板（4号试样）的深冲制件表面没有起皱现象；而采用传统冷轧工艺生产的冷轧退火板（3号试样）和大生产提供的同种材料的冷轧退火板（5号试样）的深冲制件表面起皱明显。

Claims (1)

1.一种改善铁素体不锈钢表面起皱的横向冷轧方法，该方法中的铁素体不锈钢为加入稳定化元素Nb和Ti的，C+N含量≤0.02%、Cr含量为12~20%的铁素体不锈钢，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

 步骤1：冶炼、浇铸成坯；

步骤2：对铸坯进行热轧退火，并酸洗；

步骤3：冷轧，采用多道次无润滑冷轧，轧制方向是轧面上与热轧方向相垂直的方向作为轧制方向，整个冷轧过程分成三个阶段：初轧阶段的前3道次的道次压下率为8%-10%；中间阶段的道次压下率为10%-20%；终轧阶段的终轧前2道次的道次压下率小于5%；总压下率不小于77%；

步骤4：再结晶退火：退火温度为860℃-940℃，保温时间为1-4min，出炉空冷，最终成品板材厚度控制为0.5mm-1mm 。