CN107641698A - 超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其包括：原料退火的步骤；原料酸洗的步骤；预压轧制的步骤；修磨的步骤；至少一次的轧制的步骤；成品退火的步骤；成品酸洗的步骤。本发明的优点在于：利用本发明制造出的超级奥氏体不锈钢NO 8367冷轧钢带，具有优异的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等耐腐蚀能力和力学性能，及良好的表面质量和板形，能适用于环保烟气脱硫、煤化工、海水处理等工业领域腐蚀条件恶劣的工况，实现国产化。

Description

超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法

技术领域

本发明涉及一种超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，尤其是N08367冷轧钢带的制造方法，属于合金冶炼技术领域。

背景技术

以304、316L、317L等为代表的300系奥氏体不锈钢由于在高温和低温下都具有良好的塑韧性、冷热加工性能和耐局部腐蚀性能而被广泛用于石油、化工、海水处理、造纸和能源等领域。但随着在化工、石油、造纸、海水处理等腐蚀环境下的应用工况增加，同时腐蚀条件也越来越苛刻，对材料的耐腐蚀性提出了更高要求，上述300系奥氏体不锈钢已经越来越不能满足其使用要求。镍基耐蚀合金或钛基合金等耐腐蚀性能优良的材料可替代应用，但成本高昂，不利推广；这为超级奥氏体不锈钢材料发展提供契机。

所述超级奥氏体不锈钢，相比300系奥氏体不锈钢，其合金含量更高，尤其添加了较高含量的Mo合金元素，大大改善了材料的耐腐蚀性能，即使在苛刻的腐蚀环境中，其耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能优异，具有更为出色的抗应力腐蚀开裂的性能和抗晶间腐蚀性能，不仅远远优于304或316L等300系列奥氏体不锈钢，还可与一些镍基耐蚀合金相当且成本占优，具有较强的市场竞争力。

本发明所涉及N0 8367，即属于超级奥氏体不锈钢之一。由于具有明显优于300系列不锈钢的耐腐蚀性能及较之于镍基耐蚀合金或钛基合金的成本优势，应用前景良好，其板材、管材、圆钢、焊材等产品已广泛应用于化工、海水处理、造纸等工况恶劣的行业。近年来，冷轧钢带产品在烟气脱硫、煤化工、海水处理等工业领域的应用也快速崛起。

所述超级奥氏体不锈钢N0 8367冷轧钢带，典型规格为：厚度1.2～5.0mm，宽度≥600～1300mm；要求具有优异的抗点蚀、缝隙腐蚀、Cl-应力腐蚀和抗晶间腐蚀等能力，及良好的表面质量和板形。目前，国外以Outokumpu、Sandvik、Allegheny、NYK等为代表的企业均已经具备批量、稳定制造N08367冷轧钢带能力。

近年来随着我国石油、能源化工、环保等领域的快速发展，对超级奥氏体不锈钢N08367冷轧钢带的需求也迅速增加。但是，对于N0 8367冷轧钢带，综观国内企业，至本技术方案提出，还未见相关的研发、制造方面的信息，更无相应产品推出，只能依赖进口。

而国外企业在超级奥氏体不锈钢N0 8367冷轧钢带产品的开发和产业化进程中已经具有相当丰富的经验，但是在具体制造技术方面国外企业均进行了严格的保密，不作相关报道，以保护企业利益。由此也形成了国外企业对N08367冷轧钢带产品的垄断，大幅度推高了我国制造成本，对其推广应用形成制约。

因此本方案提出一种超级奥氏体不锈钢N0 8367冷轧钢带制造方法，通过建立适合的冷轧制造流程，制订优化的关键工序工艺及控制要领，制造出优质的N0 8367冷轧钢带产品。经实现，该产品具有优异的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等耐腐蚀能力和力学性能，及良好的表面质量和板形，能满足上述各领域相关产品的制造技术要求；通过国产化应用，对于打破国外企业垄断，降低制造成本，增强企业竞争力有着十分重要的意义。

通过检索国内外专利数据库，检索以下关键词：超级奥氏体super austenitic、不锈钢stainless steel、N0 8367、冷轧钢带cold-rolling strip plate，未检索到相关专利文献资料及介绍。

因此，目前还未见本方案提出的N0 8367冷轧钢带制造方法的相关介绍。因此，完成本发明各要素内容存在以下技术难点：

1、需根据超级奥氏体不锈钢N0 8367冷轧钢带的质量要求和装备条件，建立适合的冷轧制造流程。

2、需摸索出关键工序的工艺参数和控制要领，制订出优化的制造工艺，包括退火、酸洗、修磨、轧制。通过综合实施，才获得良好板形、表面质量和优良性能的冷轧钢带，确保制造实现。

发明内容

本技术旨在设计一种超级奥氏体不锈钢N0 8367冷轧钢带制造方法，通过建立适合的冷轧制造流程，制订优化的关键工序工艺及控制要领，制造出优质的N0 8367冷轧钢带产品。经实现，该产品具有优异的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等耐腐蚀能力和力学性能，及良好的表面质量和板形，能适用于环保烟气脱硫、煤化工、海水处理等工业领域腐蚀条件恶劣的工况，通过国产化应用，对于打破国外企业垄断，降低制造成本，增强企业竞争力具有很强的现实意义和广阔的应用前景。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电热管用耐蚀合金冷轧钢带的制造方法，其包括：

原料退火的步骤；

原料酸洗的步骤；

预压轧制的步骤；

修磨的步骤；

至少一次的轧制的步骤；

成品退火的步骤；

成品酸洗的步骤。

作为优选方案，所述原料退火的步骤包括如下操作：

将耐蚀合金原料在1050～1250℃下、以5.0～12m/min的运转速度进行退火。

采用无保护气氛的连续退火机炉，适宜宽度600～1300mm，适宜厚度2.5～7.0mm，覆盖范围广；可多卷连接后连续生产，生产效率高，操作简便。机组配备板形矫直机构，可有效改善热轧原料的板形缺陷，提高热轧原料的组织均匀性。

作为优选方案，所述原料酸洗的步骤包括如下操作：抛丸、预酸洗、混酸洗、刷洗和烘干，其中，所述抛丸的操作中，控制丸流量1000～1200kg/min、加料因子为1.0～1.5k、抛丸速度为65～78m/s；所述预酸洗的操作中，采用浓度为250～350g/L的硫酸，预酸洗温度为65～95℃；所述混酸洗的操作中，采用硝酸和氢氟酸的混合酸，其中，硝酸的浓度为100～200g/L，氢氟酸的浓度为20～50g/L，混酸洗的温度为50～70℃。可最大程度清除表面氧化铁皮。

采用连续酸洗机组，适宜宽度600～1300mm，适宜厚度2.5～7.0mm，控制预酸洗和混酸洗的速度均为8.0～15.0m/min，覆盖范围广；可多卷连接后连续生产，质量稳定性和生产效率高，操作简便。

作为优选方案，所述修磨的步骤采用采用湿式砂带修磨法，通过机组配置的3组共6个机架磨头可同时对原料带坯两面进行修磨，可有效清除原料表面缺陷。且砂带的选型60～120目；磨削功率25～50％；磨削速度5～15米/分钟。

作为优选方案，所述轧制的步骤中，采用6辊、20辊等类型的多辊轧机，控制轧制变形率为30～70％，轧制所需厚度规格及一定强度的产品，在冷轧过程中还可进行多次中间热处理。

作为优选方案，所述成品退火在无保护气氛的连续退火机炉中进行，可获得适合力学性能及良好板形的冷轧钢带。退火过程中，控制退火温度为1000～1200℃，冷轧钢带的运转速度6.0～15米/分钟。

作为优选方案，所述成品酸洗的步骤包括如下操作：所述成品酸洗的步骤包括如下操作：抛丸、电解预酸洗、混酸洗、刷洗和烘干，其中，所述抛丸的操作中，控制丸流量700～1000kg/min、加料因子为1.0～1.5k、抛丸速度为60～78m/s；所述电解预酸洗的操作中，采用浓度为250～330g/L的硫酸，控制电流密度为3100～3800A/m²，电解预酸洗温度为70～95℃；所述混酸洗的操作中，采用硝酸和氢氟酸的混合酸，其中，硝酸的浓度为100～170g/L，氢氟酸的浓度为20～50g/L，混酸洗的温度为55～70℃。

采用连续酸洗机组，适宜宽度600～1300mm，适宜厚度2.5～7.0mm，控制预酸洗和混酸洗的速度均为8.0～15.0m/min，覆盖范围广；可多卷连接后连续生产，质量稳定性和生产效率高，操作简便。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、利用本发明制造出的超级奥氏体不锈钢N0 8367冷轧钢带，具有优异的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等耐腐蚀能力和力学性能，及良好的表面质量和板形，能适用于环保烟气脱硫、煤化工、海水处理等工业领域腐蚀条件恶劣的工况，实现国产化；

2、已经实现厚度1.2mm～5.0mm，宽度600～1300mm的多种规格N0 8367冷轧钢带产品的制造，并成功应用于环保领域，打破国外企业垄断，降低我国制造成本取得积极显著效果；

3、本发明所提供的制造方法简易、便于实施和控制，且具备良好可操作性。对于国内企业在超级奥氏体不锈钢相关品种冷轧钢带研发、制造方面具有积极示范意义。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明所涉及制造的N0 8367冷轧钢带，厚度1.2～5.0mm、宽度≥600～1300mm。涵盖退火、酸洗、轧制、修磨等生产工序，如图1所示。建立了适合的冷轧制造流程，如下：

1、原料退火：

1.1、采用无保护气氛的连续退火机炉，适宜宽度600～1300mm,适宜

厚度2.5～7.0mm，覆盖范围广；可多卷连接后连续生产，生产效率高，

操作简便。机组配备板形矫直机构，可有效改善热轧原料的板形缺陷。

1.2、退火工艺：温度1050～1250℃、速度5.0～12米/分钟；可有效改善热轧原料的组织均匀性。

2、原料酸洗：

2.1、采用连续酸洗机组，适宜宽度600～1300mm,适宜厚度2.5～7.0mm，覆盖范围广；可多卷连接后连续生产，质量稳定性和生产效率高，操作简便。

2.2、采用了独有的预酸洗+混酸洗组合工艺，包含抛丸、清洗、刷洗、烘干等步骤，可最大程度清除表面氧化铁皮。

2.3、抛丸工艺：丸流量1000～1200kg/min；加料因子1.0～1.5k；抛丸速度65～78m/s。

2.4、预酸洗采用H₂SO₄酸洗工艺：浓度250～350g/L；温度65～95℃。

2.5、混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度100～200g/L；HF浓度20～50g/L；温度50～70℃。

2.6、酸洗速度：10～15.0米/分钟。

3、预压轧制：采用6辊、20辊等类型的多辊轧机，进行1～2道次小变形量轧制，进一步改善原料板形。

4、修磨：

4.1、采用湿式砂带修磨法，通过机组配置的3组共6个机架磨头可同时对原料带坯两面进行修磨，可有效清除原料表面缺陷。

4.2、修磨工艺：砂带的选型60～120目；磨削功率25～50％；磨削速度5～15米/分钟。

5、成品轧制：

5.1采用6辊、20辊等类型的多辊轧机，轧制所需厚度规格及一定强度的产品。(在冷轧过程中可进行多次中间热处理)

5.2成品轧制变形率30～70％。

6、成品退火：

6.1、采用无保护气氛的连续退火机炉，可获得适合力学性能及良好板形的冷轧钢带。

6.2、退火工艺：温度1000～1200℃、速度6.0～15米/分钟。

7、成品酸洗：

7.1、采用连续酸洗机组，适宜宽度600～1300mm,适宜厚度

2.5～7.0mm，覆盖范围广；可多卷连接后连续生产，质量稳定性和生

产效率高，操作简便。

7.2、采用了独有的预酸洗+混酸洗组合工艺，并包含了抛丸、清洗、刷洗、烘干等步骤，可最大程度清除表面氧化铁皮，获得适合的表面状态。

7.3、抛丸工艺：丸流量700～1000kg/min；加料因子1.0～1.5k；抛丸速度60～78m/s。

7.4、预酸洗采用H₂SO₄电解酸洗工艺：浓度250～330g/L；温度70～95℃。电流密度3100～3800A/m²。

7.5、混酸洗采用HNO3+HF酸洗工艺：HNO₃浓度100～170g/L；HF浓度20～50g/L；温度55～70℃。

7.6、酸洗速度：8.0～15.0米/分钟。

实施例1

本实施例涉及一个规格为1.45*1200mm的冷轧钢带的制造

1、原料退火：温度1180℃、速度10米/分钟。

2、原料酸洗：

2.1抛丸工艺：丸流量1180kg/min；加料因子1.3k；抛丸速度75m/s。

2.2预酸洗采用H₂SO₄酸洗工艺：浓度310g/L；温度85℃。

2.3混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度150g/L；HF浓度30g/L；温度65℃。

2.4、预酸洗和混酸洗的速度均为10米/分钟。

3、预压轧制：按设计厚度轧制。

4、修磨：

4.1砂带的选型：第1、2组80目；第3组100目。

4.2磨削功率：第1组40％；第2组35％；第3组30％。

4.3磨削速度：12米/分钟。

5、成品轧制：轧制厚度1.45mm。

6、成品退火：温度1190℃、速度12米/分钟。

7、成品酸洗：

7.1抛丸工艺：丸流量700kg/min；加料因子1.3k；抛丸速度70m/s。

7.2预酸洗采用H₂SO₄电解酸洗工艺：浓度320g/L；温度85℃。电流密度3500A/m²。

7.3混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度130g/L；HF浓度35g/L；温度60℃。

7.4、预酸洗和混酸洗的速度均为12米/分钟。

实施例2

本实施例涉及一个规格为4.0*1260mm的冷轧钢带的制造

1、原料退火：温度1200℃、速度12米/分钟。

2、原料酸洗：

2.1抛丸工艺：丸流量1150kg/min；加料因子1.5k；抛丸速度70m/s。

2.2预酸洗采用H₂SO₄酸洗工艺：浓度300g/L；温度75℃。

2.3混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度135g/L；HF浓度40g/L；温度60℃。

2.4、预酸洗和混酸洗的速度均为12米/分钟。

3、预压轧制：按设计厚度轧制。

4、修磨：

4.1砂带的选型：第1、2组60目；第3组80目。

4.2磨削功率：第1组30％；第2组30％；第3组25％。

4.3磨削速度：12米/分钟。

7、成品轧制：轧制厚度4.0mm。

8、成品退火：温度1150℃、速度10米/分钟。

7、成品酸洗：

7.1抛丸工艺：丸流量850kg/min；加料因子1.1k；抛丸速度78m/s。

7.2预酸洗采用H₂SO₄电解酸洗工艺：浓度300g/L；温度85℃。电流密度3700A/m²。

7.3混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度160g/L；HF浓度25g/L；温度65℃。

7.4、预酸洗和混酸洗的速度均为10米/分钟。

实施例3

本实施例涉及一个规格为5.0*1250mm的冷轧钢带的制造

1、原料退火：温度1150℃、速度8米/分钟。

2、原料酸洗：

2.1抛丸工艺：丸流量1050kg/min；加料因子1.5k；抛丸速度78m/s。

2.2预酸洗采用H₂SO₄酸洗工艺：浓度330g/L；温度80℃。

2.3混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度140g/L；HF浓度35g/L；温度65℃。

2.4、预酸洗和混酸洗的速度均为8米/分钟。

3、预压轧制：按设计厚度轧制。

4、修磨：

4.1砂带的选型：第1、2、3组80目。

4.2磨削功率：第1、2组40％；第3组35％。

4.3磨削速度：10米/分钟。

9、成品轧制：轧制厚度3.0mm。

10、成品退火：温度1120℃、速度8米/分钟。

7、成品酸洗：

7.1抛丸工艺：丸流量1000kg/min；加料因子1.5k；抛丸速度78m/s。

7.2预酸洗采用H₂SO₄电解酸洗工艺：浓度320g/L；温度80℃。电流密度3800A/m²。

7.3混酸洗采用HNO₃+HF酸洗工艺：HNO₃浓度135g/L；HF浓度45g/L；温度60℃。

7.4、预酸洗和混酸洗的速度均为8米/分钟。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，包括：

原料退火的步骤；

原料酸洗的步骤；

预压轧制的步骤；

修磨的步骤；

至少一次的轧制的步骤；

成品退火的步骤；

成品酸洗的步骤。

2.如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述原料退火的步骤包括如下操作：

将耐蚀合金原料在1050～1250℃下、以5.0～12m/min的运转速度进行退火。

3.如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述原料酸洗的步骤包括如下操作：抛丸、预酸洗、混酸洗、刷洗和烘干，其中，所述抛丸的操作中，控制丸流量1000～1200kg/min、加料因子为1.0～1.5k、抛丸速度为65～78m/s；所述预酸洗的操作中，采用浓度为250～350g/L的硫酸，预酸洗温度为65～95℃；所述混酸洗的操作中，采用硝酸和氢氟酸的混合酸，其中，硝酸的浓度为100～200g/L，氢氟酸的浓度为20～50g/L，混酸洗的温度为50～70℃。

4.如权利要求3所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述预酸洗和混酸洗的速度均为10.0～15.0m/min。

5.如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述修磨的步骤采用湿式砂带修磨法，且控制砂带的选型60～120目、磨削功率25～50％、磨削速度5～15m/min。

6.如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述轧制的步骤中，控制轧制变形率为30～70％。

7.如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述成品退火的步骤中，控制退火温度为1000～1200℃，冷轧钢带的运转速度为6.0～15m/min。

8.如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述成品酸洗的步骤包括如下操作：抛丸、电解预酸洗、混酸洗、刷洗和烘干，其中，所述抛丸的操作中，控制丸流量700～1000kg/min、加料因子为1.0～1.5k、抛丸速度为60～78m/s；所述电解预酸洗的操作中，采用浓度为250～330g/L的硫酸，控制电流密度为3100～3800A/m²，电解预酸洗温度为70～95℃；所述混酸洗的操作中，采用硝酸和氢氟酸的混合酸，其中，硝酸的浓度为100～170g/L，氢氟酸的浓度为20～50g/L，混酸洗的温度为55～70℃。

9.如权利要求8所述的超级奥氏体不锈钢冷轧钢带的制造方法，其特征在于，所述电解预酸洗和混酸洗的速度均为8.0～15.0m/min。