CN104275350A - 一种耐热奥氏体不锈钢的轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种专门用于轧制钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，提高该不锈钢成品的成材率。步进梁式加热炉中总的加热时间为250～320分钟，出炉温度为1240～1270℃，炉内残氧量为4.8%～5.2%；加热后板坯厚度为180～220mm；在炉卷轧机中轧制；厚度为10～12mm的板卷采用粗轧5道次加精轧3道次的轧制规程，厚度为7～10mm的板卷采用粗轧5道次加精轧5道次的轧制规程，轧制厚度为3～6mm的板卷采用粗轧5道次加精轧7道次的轧制规程；粗轧每道次压下率为30～35%，粗轧后中间坯厚度为25～35mm，精轧每道次压下率为20～30%；钢材卷取温度为800～900℃。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，特别是一种专门用于钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，核电行业发展迅速，耐热不锈钢的用量也越来越大。工业炉、化学反应炉、焚烧炉等行业的迅速发展，推动了耐热不锈钢需求的高速增长。锅炉电站行业对耐热不锈钢的特殊需求，使得高档耐热不锈钢的需求也越来越大。
耐热奥氏体不锈钢具有高温抗氧化不起皮等特性，高温变形抗力大，轧制力要求高，对轧机要求较高，属于比较难轧制的材料。本发明适用的钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢，纯奥氏体组织，因其铬，镍含量高，此合金具有有良好的耐氧化性、耐腐蚀性和耐酸咸性，在高温下使用具有高的化学稳定性，良好的抗高温氧化性，蠕变强度和持久强度高、持久寿命大，良好的高温塑性等特点。可在高温下持续工作，最高工作温度1200℃，连续使用温度1150℃，特别适用于锅炉行业的应用，用于制造加热炉的各种构件，是耐热钢系列的主流钢种。此钢种化学成分如下表1所示：
表1：06Cr25Ni20耐热奥氏体不锈钢钢种化学成分。
如申请号为201210254549.4的中国专利提供一种热轧奥氏体不锈钢带钢生产方法，其步骤包括：（1）钢坯在开始轧制之前，经过高压水除磷装置除鳞，水压≥25MPa，水流量密度≥0.002l/cm2；（2）钢坯进入轧机开始轧制，带钢终轧温度在902℃～1030℃，带钢的总压下率≥60%；（3）带钢从最后一台轧机出去之后，需在空气中冷却3～10s的时间；（4）带钢在空气中冷却后，开始淬火，对带钢进行超快速冷却，其冷却速率≥400℃/s，以抑制碳化物的沉淀析出；（5）带钢冷却到工艺规定的温度时开始卷取。该专利使用的是传统轧机，如同其他使用传统轧机轧制耐热奥氏体不锈钢的技术方案一样，存在成材率不高、生产成本大的缺点，而且不能有效保证成品的成材率，因为06Cr25Ni20不锈钢具有良好的高温力学性能，因此热变形抗力较大，轧制过程中易出现轧废等问题。
申请号为201010277825.X的中国专利涉及一种抑制节镍奥氏体不锈钢热轧板边裂的生产工艺，包括冶炼连续铸造、板坯修磨、坯料加热、轧制等步骤，虽然采用炉卷轧机轧制，
但其解决的技术问题是解决了钢卷在经炉卷轧机轧制过程中出现边裂质量的问题，而并未涉及06Cr25Ni20耐热奥氏体不锈钢的轧制技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺设计合理的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，专门用于轧制钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢，提高该不锈钢成品的成材率，满足下游客户的使用，提高用户满意度，增大公司效益。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，用于轧制钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢，其特征在于：钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢的板坯先通过步进梁式加热炉加热，加热中控制加热时间、出炉温度和炉内的残氧量，总的加热时间控制在250～320分钟，出炉温度控制在1240～1270℃，炉内的残氧量控制在4.8%～5.2%；加热后的板坯厚度为180～220mm；加热后的板坯进入炉卷轧机轧制，通过炉卷轧机将板坯轧制为板卷；轧制时粗轧和精轧根据板卷的不同厚度设计不同的热轧工艺，轧制厚度为10～12mm的板卷采用粗轧5道次加精轧3道次的轧制规程，厚度为7～10mm的板卷采用粗轧5道次加精轧5道次的轧制规程，轧制厚度为3～6mm的板卷采用粗轧5道次加精轧7道次的轧制规程；粗轧每道次压下率为30～35%，粗轧后中间坯厚度为25～35mm，精轧每道次压下率为20～30%；轧制后的钢材进行卷取，卷取温度为800～900℃。
本发明所述的粗轧每道次压下率为30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%、34.5%。
本发明所述的精轧每道次压下率为21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%。
本发明所述的加热时间为260分钟、270分钟、280分钟、290分钟、300分钟或者310分钟。
本发明所述的出炉温度为1245℃、1250℃、1255℃、1260℃或者1265℃。
本发明所述的残氧量控制在4.85%、4.9%、4.95%、5%、5.05%、5.1%或者5.15%。
本发明所述的卷取温度为810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃或者890℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：工艺设计合理，由于炉卷轧机具有卷取炉可以保温的特点，特别适合于轧制在高温状态下仍然变形抗力较大的06Cr25Ni20耐热奥氏体不锈钢。结合步进梁式加热炉和炉卷轧机的特点并通过实际总结出适合的工艺参数，轧制成合格的06Cr25Ni20耐热奥氏体不锈钢。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
本发明是通过炉卷轧机来轧制耐热奥氏体不锈钢06Cr25Ni20。炉卷轧机不同于传统轧机，炉卷轧机是在轧机前后设有卷取炉，实现在一个机架上进行可逆式多道次轧制的轧机；卷取炉轧制过程中进行补充加热，弥补部分温降，特别是边部温降，轧件卷起来减少表面积，同时又加上卷炉加温，这样轧件与环境的温差就会减低了最终实现保持轧件温度，轧机可调节轧制温度和道次。卷取炉内安装卷取带钢用的卷筒；为了正确地导向，在轧机前后还分别设有夹送拉料辊和引料导板，以保证带钢轧制道端头时不仅能及时停止卷取，而且能反过来迅速咬入另一侧卷筒。另外，在粗轧阶段加强了立辊的轧边，也减缓了边部开裂。
炉卷轧机的优点：a)由于设有卷取炉，轧制中带钢的边部得到保温，轧出的带钢边部形状较好，并可调节带钢的终轧温度；b）其次，可在炉卷轧机上实现多道次可逆轧制，卷取炉能够为轧制不锈钢（变形温度范围窄，变形抗力大的钢种）提供良好的温度和控制条件，容易实现速度、温度、道次厚度等控轧控冷要求；同时也可避免连轧机出现的带钢边部开裂现象，c）建设投资少，占地面积小。
炉卷轧机的缺点：a）由于头尾每道次都少进一次卷取炉，头尾温度比中部大约低100～150℃，造成纵向板差大，一般相差0.5～1mm；b）两端的宽度大约比中间宽5mm左右，宽度方向两边比中间薄，同板差达0.3～0.4mm；c）由于在一架轧机上往复轧制，表面质量及板形也没有热连轧好，尤其氧化铁皮缺陷；d）成材率较低。
但是针对不锈钢的产品特性，不锈钢不易氧化，故而避免了炉卷轧机的先天性的缺陷-带钢表面氧化铁皮等问题。而且近年来采用了液压微调新工艺及AGC（厚度自动控制）尺寸精度有大幅改善。卷轧机加大了轧机刚度，提高轧制能力，增加了单位卷重。提高了轧机功率和轧制速度，使得轧件温降更小，氧化铁皮更少，质量更好，能轧制出更薄的产品采用新型材料，提高卷取炉温度和卷鼓温度，炉体密封性更好，炉口的偏导辊，减轻卷取过程带材振动，为稳定生产提供保障。
板坯加热可以采用发生炉煤气作为燃烧介质的步进梁式加热炉。此步进梁式加热炉优点如下：a）料坯在梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制；b）无侧炉门，炉内密封性较好，加热较均匀；c）运料灵活，可减少消除水冷梁造成的“黑印”， d）可保证下表面质量。
e）发生炉煤气作燃料，能充分保证热效率，不需要配置大强度烧嘴；烟气热损失小，污染物低极易处理。成本比较低且环保，是加热炉的理想燃料。
以上部分为本行业的公知技术。
本发明板坯通过步进梁式加热炉加热，通过炉卷轧机进行轧制。
本发明实施例轧制方法如下：
钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢的板坯先通过步进梁式加热炉加热，加热中控制加热时间、出炉温度和炉内的残氧量。总的加热时间要控制在250～320分钟之间，小于250分钟，不易于轧制，大于300分钟增加了生产成本；本实施例中，该加热时间可为290分钟。出炉温度控制在1240～1270℃之间，本实施例中，该出炉温度可为1255℃。炉内的残氧量控制在4.8%～5.2%，本实施例中，残氧量控制在5%。通过控制加热时间，使板坯在高温状态下变形抗力减少，易于变形，控制出炉温度为后续的轧制提供依据，温度过高对板坯烧损，温度过低不易变形；控制残氧量可以减少板坯的加热炉内的烧损。加热后的板坯厚度为180～220mm，本实施例中，加热后的板坯厚度为200mm.
加热后的板坯进入炉卷轧机轧制，通过炉卷轧机将板坯轧制为板卷。
轧制时粗轧和精轧根据板卷的不同厚度设计不同的热轧工艺，轧制厚度为10～12mm的板卷采用粗轧5道次加精轧3道次的轧制规程，厚度为7～10mm的板卷采用粗轧5道次加精轧5道次的轧制规程，轧制厚度为3～6mm的板卷采用粗轧5道次加精轧7道次的轧制规程。这样的热轧工艺使得板卷的轧制效果好，而每次轧制的变形量不易过大，变形量过大容易引起设备损坏和板卷成材率降低，因此，粗轧每道次压下率为30～35%，粗轧后中间坯厚度为25～35mm，精轧变形抗力增大，每道次压下率为20～30%，这样的压下率对于兼顾轧制设备和板卷，设备不易损坏而板卷成材率高。厚度减小，变形力增大，所以增加轧制道次，提高成材率。
轧制后的钢材进行卷取，卷取温度为800～900℃，卷取温度不能低于800℃，不然卷取困难，卷取温度高于900℃会卷取设备造成损害；本实施例中，卷取温度为850℃。
本发明的粗轧每道次压下率可为30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%或者34.5%。轧制效果好。
本发明的精轧每道次压下率可为21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%或者29%。轧制效果好。
本发明的加热时间也可为260分钟、270分钟、280分钟、300分钟或者310分钟。轧制效果好。
本发明的出炉温度也可为1245℃、1250℃、1260℃或者1265℃。轧制效果好。
本发明的残氧量也可控制在4.85%、4.9%、4.95%、5.05%、5.1%或者5.15%。轧制效果好。
本发明的卷取温度也可为810℃、820℃、830℃、840℃、860℃、870℃、880℃或者890℃。轧制效果好。
此外，需要说明的是，上述的本发明实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例说明，而并非是对本发明的实施方式的限定，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (7)
1.一种耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，用于轧制钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢，其特征在于：钢种为06Cr25Ni20的耐热奥氏体不锈钢的板坯先通过步进梁式加热炉加热，加热中控制加热时间、出炉温度和炉内的残氧量，总的加热时间控制在250～320分钟，出炉温度控制在1240～1270℃，炉内的残氧量控制在4.8%～5.2%；加热后的板坯厚度为180～220mm；加热后的板坯进入炉卷轧机轧制，通过炉卷轧机将板坯轧制为板卷；轧制时粗轧和精轧根据板卷的不同厚度设计不同的热轧工艺，轧制厚度为10～12mm的板卷采用粗轧5道次加精轧3道次的轧制规程，厚度为7～10mm的板卷采用粗轧5道次加精轧5道次的轧制规程，轧制厚度为3～6mm的板卷采用粗轧5道次加精轧7道次的轧制规程；粗轧每道次压下率为30～35%，粗轧后中间坯厚度为25～35mm，精轧每道次压下率为20～30%；轧制后的钢材进行卷取，卷取温度为800～900℃。
2.根据权利要求1所述的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，其特征在于：所述的粗轧每道次压下率为30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%或者34.5%。
3.根据权利要求1所述的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，其特征在于：所述的精轧每道次压下率为21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%或者29%。
4.根据权利要求1所述的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，其特征在于：所述的加热时间为260分钟、270分钟、280分钟、290分钟、300分钟或者310分钟。
5.根据权利要求1所述的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，其特征在于：所述的出炉温度为1245℃、1250℃、1255℃、1260℃或者1265℃。
6.根据权利要求1所述的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，其特征在于：所述的残氧量控制在4.85%、4.9%、4.95%、5%、5.05%、5.1%或者5.15%。
7.根据权利要求1所述的耐热奥氏体不锈钢的轧制方法，其特征在于：所述的卷取温度为810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃或者890℃。
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