CN104878317A - 一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，专门用于轧制厚度2.5～16mm的低镍奥氏体不锈钢卷产品，其工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取；所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe。本发明可以生产出无边裂及表面裂纹缺陷的低镍奥氏体不锈钢卷，提高了材料的成材率。

Description

一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法

技术领域

本发明涉及一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，专门用于轧制厚度2.5～16mm的低镍奥氏体不锈钢卷产品。

背景技术

低镍奥氏体不锈钢中镍含量比较低，具有成本低、机械性能和耐腐蚀性能好，可广泛应用家居装饰、橱柜、热水器等行业，但该低镍奥氏体不锈钢中的奥氏体组织处于亚稳定状态，热加工区间窄，如果热加工参数选取不当，生产过程中容易产生边裂和表面裂纹，严重影响了其板面质量及成材率，限制了其广泛推广应用；而轧制道次压下量及轧制速度同样影响不锈钢的表面和边部质量，不同的轧制道次压下量及轧制速度会影响该不锈钢的表面和边部质量，变形速率过大，容易在相界处产生应力集中，在后续的轧制过程中会产生表面裂纹和边裂，同样变形速率过小，板坯表面和边部降温过大，也会产生表面裂纹和边裂。所以当合金成分确定后，制定合理的工艺路线及热加工工艺是生产该不锈钢卷的关键因素。

本申请人的申请号为201310748210.4的中国专利公开了一种低镍双相不锈钢热轧板卷的制备方法，采用的工艺流程为修磨→加热→开坯轧制→冷却→加热→粗轧→精轧→冷却→卷取。但其低镍奥氏体不锈钢成分为C：≤0.04%；Mn：4.0～6.0%；P：≤0.04%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：21.0～22.0%；Ni：1.35～1.7%；Mo：0.1～0.8%；N：0.2～0.25%；Cu：0.1～0.8%；余量为Fe。对于轧制厚度2.5～16mm的钢卷产品来说，上述方法的低镍奥氏体不锈钢成分，及加热温度、轧制温度、轧制道次和轧制压力率等热加工参数等可以进行改进，以生产出更好品质的钢卷。

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，而提供一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，可以生产出无边裂及表面裂纹缺陷的低镍奥氏体不锈钢卷，提高了材料的成材率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取；

其特征在于：

所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe；

（1）、连铸坯修磨后依次经预热段、加热一段、加热二段和均热段后出炉，均热段温度为1220～1260℃，均热段保温时间为40～70min，总在炉时间200～240min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低15～25℃；

（2）、高压水除磷时，高压水的压力控制为18～22MPa，连铸坯运行的速度为0.5～1.5m/s；

（3）、粗轧5～9道次，粗轧第一道次压下率≤25%，最后一道次压力率≤30%，其它道次压下率控制在18～40%，轧制速度控制在2～7m/s，中间坯厚度控制在24～40mm，粗轧轧制时立辊冷却水关闭，粗轧轧制和中间板坯运行过程中，运行轨道有保温罩对板坯进行保温；

（4）、精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5～9道次，道次压下率控制在18～35%，轧制速度控制在2～12m/s；精轧开轧温度≥950℃，终轧温度≥850℃；

（5）、层流冷却后卷取，卷曲温度控制在600～700℃。

本发明修磨工艺中，将200mm厚的连铸坯经过26和32目砂轮各全修磨1遍。

本发明：加热工艺中，均热段温度为1230℃、1240℃或1250℃，均热段保温时间为40min、50min、60min或70min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低15℃或20℃。

本发明高压水除磷时，高压水的压力控制为18MPa、20MPa或22MPa，连铸坯运行的速度为0.5 m/s、0.8m/s 、1.0m/s 或1.5m/s。

本发明粗轧工艺中，粗轧5或7道次，粗轧第一道次压下率为18%或20%，最后一道次压力率为20%、10%、5%、25%或28%，其它道次压下率控制在19～38%、18～35%、19～35%或20～35%，轧制速度控制在2.7～6.3m/s、2.5～5.5m/s或2.5～6.0m/s，中间坯厚度控制在25mm 、28mm、32mm或35mm。

本发明精轧工艺中，轧制5或7道次，道次压下率控制在20～30%、20～35%、20～31%或20～35%，轧制速度控制在4～8m/s、3～9m/s或4～11m/s，终轧温度为980℃、1010℃、900℃或1050℃，精轧开轧温度为1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或2000℃。

本发明卷曲温度控制在650℃。

本发明所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：0.15%；Mn：11%；P：0.045%；S：0.03%；Si：1.0%；Cr：17%；Ni：2.0%；Mo：0.8%；N：0.20%；Cu：1.5%；余量为Fe。

本发明所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为： Mn：8%；Cr：13%；Ni：1.0%；Mo：N：0.1%；Cu：0.5%；余量为Fe。

本发明所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：0.07%；Mn：8.5%；P：0.04%；S：0.02%；Si：0.4%；Cr：13.5%；Ni：1.4%；Mo：0.4%；N：0.14%；Cu：0.9%；余量为Fe。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、特别适合轧制厚度2.5～16mm的低镍奥氏体不锈钢卷产品。

2、铸坯的加热：目的是减小变形抗力，加热温度过高，晶粒会过大，容易造成轧制开裂；温度过低，强度大，变形困难。所以该奥氏体不锈钢均热段热加工温度控制在1220～1260℃；

3、板坯的粗扎和精轧：在热变形过程中，低镍奥氏体不锈钢的主要软化机制为动态回复和动态再结晶，一般来说，随着变形温度的升高、变形速率的减小，动态回复和动态再结晶的程度增大，加工硬化的消除效果良好，材料塑性良好。在轧制时要合理的控制道次压下率、轧制速度及轧制道次，压下率过高会在晶界处产生应力集中，由于加工硬化得不到及时消除，所以容易产生裂纹缺陷。压下率过低时，轧制道次增加，轧制时间相应增加，板坯降温过快，变形抗力大，也容易产生裂纹缺陷。因此，粗轧阶段温度较高，可以采用较大的变形量，精轧阶段温度较低，易采用小变形量。本发明的粗轧和精轧工艺，可以生产出无边裂及表面裂纹缺陷的产品。

4、采用的低镍奥氏体不锈钢的组分，配方合理，对于生产出无边裂及表面裂纹缺陷的产品具有非常好的效果。

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。

一、实施例1：

本实施例采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe。

该厚度为4.6mm的低镍奥氏体不锈钢卷的轧制工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取。

（1）、将200mm厚的连铸坯经过26和32目砂轮各全修磨1遍；

（2）、连铸坯修磨后依次经预热段、加热一段、加热二段和均热段后出炉，均热段温度为1240℃，均热段保温时间为60min，总在炉时间200～240min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低20℃；

（3）、高压水除磷时，为了兼顾除磷的效果和减少连铸坯的温降，高压水的压力控制为22MPa，高压水除磷时连铸坯运行的速度为1.0m/s。

（4）、粗轧7道次，粗轧第一道次压下率为20%，，最后一道次压力率≤30%，其它道次压下率控制在19～38%，轧制速度控制在2.7～6.3m/s， 粗轧轧制时立辊冷却水关闭，中间坯厚度控制在28mm，粗轧轧制和中间板坯运行过程中，运行轨道有保温罩对板坯进行保温；

（5）、精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制7道次，道次压下率控制20～30%，轧制速度控制在4～8m/s；精轧开轧温度≥950℃，终轧温度为980℃；

（6）、层流冷却后卷取，卷曲温度控制在650℃。

二、实施例2：

本实施例采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe。

该厚度为9.0mm的低镍奥氏体不锈钢卷的轧制工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取。

（1）、将200mm厚的连铸坯经过26和32目砂轮各全修磨1遍；

（2）、连铸坯修磨后依次经预热段、加热一段、加热二段和均热段后出炉，均热段温度为1230℃，均热段保温时间为70min，总在炉时间200～240min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低15℃；

（3）、高压水除磷时，为了兼顾除磷的效果和减少连铸坯的温降，高压水的压力控制为18MPa，高压水除磷时连铸坯运行的速度为0.8m/s。

（4）、粗轧5道次，粗轧第一道次压下率为18%，,最后一道次压力率≤30%，其它道次压下率控制在18～35%，轧制速度控制在2.5～5.5m/s， 粗轧轧制时立辊冷却水关闭，中间坯厚度控制在32mm，粗轧轧制和中间板坯运行过程中，运行轨道有保温罩对板坯进行保温；

（5）、精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5道次，道次压下率控制20～35%，轧制速度控制在3～9m/s；精轧开轧温度≥950℃，终轧温度为1010℃；

（6）、层流冷却后卷取，卷曲温度控制在650℃。

三、实施例3：

本实施例采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe。

该厚度为2.5mm的低镍奥氏体不锈钢卷的轧制工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取。

（1）、将200mm厚的连铸坯经过26和32目砂轮各全修磨1遍；

（2）、连铸坯修磨后依次经预热段、加热一段、加热二段和均热段后出炉，均热段温度为1250℃，均热段保温时间为40min，总在炉时间200～240min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低15℃；

（3）、高压水除磷时，为了兼顾除磷的效果和减少连铸坯的温降，高压水的压力控制为20MPa，高压水除磷时连铸坯运行的速度为1.5m/s。

（4）、粗轧7道次，粗轧第一道次压下率为20%，最后一道次压力率≤30%，其它道次压下率控制在19～35%，轧制速度控制在2.5～6.0m/s， 粗轧轧制时立辊冷却水关闭，中间坯厚度控制在25mm，粗轧轧制和中间板坯运行过程中，运行轨道有保温罩对板坯进行保温；

（5）、精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制7道次，道次压下率控制20～31%，轧制速度控制在4～11m/s；精轧开轧温度≥950℃，终轧温度为900℃；

（6）、层流冷却后卷取，卷曲温度控制在650℃。

四、实施例4：

本实施例采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe。

该厚度为15mm的低镍奥氏体不锈钢卷的轧制工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取。

（1）、将200mm厚的连铸坯经过26和32目砂轮各全修磨1遍；

（2）、连铸坯修磨后依次经预热段、加热一段、加热二段和均热段后出炉，均热段温度为1230℃，均热段保温时间为50min，总在炉时间200～240min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低20℃；

（3）、高压水除磷时，为了兼顾除磷的效果和减少连铸坯的温降，高压水的压力控制为22MPa，高压水除磷时连铸坯运行的速度为0.8m/s。

（4）、粗轧5道次，粗轧第一道次压下率为20%，最后一道次压力率≤30%，其它道次压下率控制在20～35%，轧制速度控制在2.5～6.0m/s， 粗轧轧制时立辊冷却水关闭，中间坯厚度控制在35mm，粗轧轧制和中间板坯运行过程中，运行轨道有保温罩对板坯进行保温；

（5）、精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5道次，道次压下率控制20～35%，轧制速度控制在3～9m/s；精轧开轧温度≥950℃，终轧温度为1050℃；

（6）、层流冷却后卷取，卷曲温度控制在650℃。

除了上述实施例以外，精轧开轧温度可为1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、2000℃中的一个；粗轧最后一道次压力率可为20%、10%、5%、25%、28%中的一个；卷曲温度可为620℃、640℃、660℃、680℃中的一个。

本申请钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢的15个实施例（A1-A12）见表1（各组分均为质量百分比）。

表1。

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 (10)

1.一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其工艺流程为：修磨→加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取；

其特征在于：

所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：≤0.15%；Mn：8～11%；P：≤0.045%；S：≤0.03%；Si：≤1.0%；Cr：13～17%；Ni：1.0～2.0%；Mo：≤0.8%；N：0.1～0.20%；Cu：0.5～1.5%；余量为Fe；

（1）、连铸坯修磨后依次经预热段、加热一段、加热二段和均热段后出炉，均热段温度为1220～1260℃，均热段保温时间为40～70min，总在炉时间200～240min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低15～25℃；

（2）、高压水除磷时，高压水的压力控制为18～22MPa，连铸坯运行的速度为0.5～1.5m/s；

（3）、粗轧5～9道次，粗轧第一道次压下率≤25%，最后一道次压力率≤30%，其它道次压下率控制在18～40%，轧制速度控制在2～7m/s，中间坯厚度控制在24～40mm，粗轧轧制时立辊冷却水关闭，粗轧轧制和中间板坯运行过程中，运行轨道有保温罩对板坯进行保温；

（4）、精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5～9道次，道次压下率控制在18～35%，轧制速度控制在2～12m/s；精轧开轧温度≥950℃，终轧温度≥850℃；

（5）、层流冷却后卷取，卷曲温度控制在600～700℃。

2.根据权利要求1所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：修磨工艺中，将200mm厚的连铸坯经过26和32目砂轮各全修磨1遍。

3.根据权利要求1或2所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：加热工艺中，均热段温度为1230℃、1240℃或1250℃，均热段保温时间为40min、50min、60min或70min，出炉前连铸坯上表面温度比下表面低15℃或20℃。

4.根据权利要求1或2所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：高压水除磷时，高压水的压力控制为18MPa、20MPa或22MPa，连铸坯运行的速度为0.5 m/s、0.8m/s 、1.0m/s 或1.5m/s。

5.根据权利要求1或2或3所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：粗轧工艺中，粗轧5或7道次，粗轧第一道次压下率为18%或20%，最后一道次压力率为20%、10%、5%、25%或28%，其它道次压下率控制在19～38%、18～35%、19～35%或20～35%，轧制速度控制在2.7～6.3m/s、2.5～5.5m/s或2.5～6.0m/s，中间坯厚度控制在25mm 、28mm、32mm或35mm。

6.根据权利要求1或2或5所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：精轧工艺中，轧制5或7道次，道次压下率控制在20～30%、20～35%、20～31%或20～35%，轧制速度控制在4～8m/s、3～9m/s或4～11m/s，终轧温度为980℃、1010℃、900℃或1050℃，精轧开轧温度为1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或2000℃。

7.根据权利要求1或2所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：卷曲温度控制在650℃。

8.根据权利要求1所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：0.15%；Mn：11%；P：0.045%；S：0.03%；Si：1.0%；Cr：17%；Ni：2.0%；Mo：0.8%；N：0.20%；Cu：1.5%；余量为Fe。

9.根据权利要求1所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为： Mn：8%；Cr：13%；Ni：1.0%；Mo：N：0.1%；Cu：0.5%；余量为Fe。

10.根据权利要求1所述的低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法，其特征在于：所述的钢卷采用的低镍奥氏体不锈钢按质量组成为：C：0.07%；Mn：8.5%；P：0.04%；S：0.02%；Si：0.4%；Cr：13.5%；Ni：1.4%；Mo：0.4%；N：0.14%；Cu：0.9%；余量为Fe。