CN109848212B - 一种不锈钢钢带及其轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金领域，涉及一种不锈钢钢带及其轧制方法，所述不锈钢钢带轧制方法包括：(1)对不锈钢热轧卷进行退火酸洗；(2)采用多机架冷连轧机组对所述热轧卷进行第一轧程轧制和退火酸洗后得到第一轧程钢带；(3)采用所述多机架冷连轧机组对所述第一轧程钢带进行第二轧程轧制后得到第二轧程钢带；(4)对所述第二轧程钢带进行脱脂、退火和拉矫。本发明制备的不锈钢钢带具有板形好、平直度高、强度和硬度差异性小、产品质量稳定性高的优点。

Description

一种不锈钢钢带及其轧制方法

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种不锈钢钢带及其轧制方法，尤其涉及一种高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带及其轧制方法。

背景技术

不锈钢输送带具有良好的抗腐蚀性能，其被广泛应用于食品、化工等行业。在实际使用过程中，由于物品的撞击和频繁摩擦，对输送带的强度和硬度提出了较高要求，如：横向抗拉强度Rm≥1100MPa，硬度HRC在37-42之间。为了保证不锈钢输送带性能稳定，需要尽量减少焊接道次，因此，不存在边浪、肋条纹等板形缺陷的宽幅钢带被优先采用。此外，输送带的焊接拼接加工方式特殊，要求钢带板形良好、厚度均匀、性能稳定、各向性能差异性小，从而保证输送带的拼焊质量和传输平稳性。

目前，业内生产的输送带用高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带，极易出现边浪和肋条纹，再加上输送带用料的长度大，即使后期经开平处理，对板形的改善作用也很小，所制备的不锈钢钢带仍存在板型命中率低、性能稳定性差、厚度不均一、生产效率和成材率较低等缺陷。

基于此，本领域亟需开发出一种高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带的轧制方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种不锈钢钢带及其轧制方法。

一方面，本发明提供了一种不锈钢钢带的轧制方法，包括：

(1)对不锈钢热轧卷进行退火酸洗；其中，退火温度为1100℃-1160℃，保温时间为0.6-1.2min/mm；

(2)采用多机架冷连轧机组对所述热轧卷进行第一轧程轧制和退火酸洗后得到第一轧程钢带；其中，第一轧程的总轧制变形率为45％-65％，退火温度为1100℃-1160℃，保温时间为0.6-1.2min/mm；

(3)采用所述多机架冷连轧机组对所述第一轧程钢带进行第二轧程轧制后得到第二轧程钢带；其中，所述第二轧程的总轧制变形率为35％-50％，各机架的变形率呈递减趋势，轧制张力为300-450KN，轧制压力为10-20MN；

(4)对所述第二轧程钢带进行脱脂、退火和拉矫；其中，退火温度为330℃-480℃，保温时间为2-2.5min/mm，所述拉矫的张力为33-55吨。

上述的不锈钢钢带的轧制方法，所述不锈钢包括S30400不锈钢、S30403不锈钢、S30100不锈钢。

上述的不锈钢钢带的轧制方法，步骤(1)中，所述退火酸洗在连续式退火酸洗生产线上进行，其中，所述退火温度为1110℃-1150℃，所述保温时间为0.8-1.0min/mm。

上述的不锈钢钢带的轧制方法，所述多机架冷连轧机组为五机架冷连轧机组。

上述的不锈钢钢带的轧制方法，步骤(2)中，所述第一轧程的总轧制变形率为50％-60％，所述退火温度为1110-1150℃，所述保温时间为0.8-1.0min/mm。

上述的不锈钢钢带的轧制方法，步骤(3)中，所述第二轧程的总变形率为40％-48％，所述各机架的变形率依次为18％-23％、10％-17％、7％-9％、5％-7％和5％-7％，所述轧制张力为350-430KN，所述轧制压力为13-19MN。

上述的不锈钢钢带的轧制方法，步骤(4)中，所述脱脂的脱脂液温度为75℃-90℃，所述退火温度为350℃-450℃，所述保温时间为2-2.5min/mm，所述拉矫的张力为35-50吨。

另一方面，本发明提供了一种不锈钢钢带，所述不锈钢钢带由上述不锈钢钢带的轧制方法轧制而成。

上述的不锈钢钢带，所述不锈钢钢带的宽度为1200-1500mm，厚度为0.6-1.5mm。

上述的不锈钢钢带，所述不锈钢钢带抗拉强度Rm(横向)≥1100MPa，硬度HRC：37-42，不平度≤1.5mm，横、纵向抗拉强度Rm差值≤20MPa。

本发明的技术方案具有如下的有益效果：

(1)本发明的高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带，抗拉强度Rm(横向)≥1100MPa，硬度HRC：37-42，不平度≤1.5mm，横、纵向抗拉强度Rm差值≤20MPa；

(2)本发明采用多机架机组连续轧制方法，通过合理匹配冷轧道次和变形率、冷轧张力、冷轧压力、去应力退火以及拉矫等工艺参数，制备的钢带具有板形良好、平直度高、强度和硬度差异性小、产品质量稳定性高的优点；

(3)本发明采用的五机架冷连轧机组将冷轧、退火、酸洗、平整、拉矫等工序集成在一条线上，实现了从不锈钢热轧原料卷到冷硬态奥氏体不锈钢钢带成品的连续化生产，与传统的单机架生产相比，本发明具有生产周期短、生产效率高、成材率高的明显优势。

具体实施方式

为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。

本发明的主要思路为：利用多机架冷连轧机组，合理匹配轧制规程、冷轧道次、和道次变形率，优化控制冷轧张力、冷轧压力、脱脂、应力退火以及拉矫等关键工艺参数，为改善钢带板形和保证各项性能均匀、稳定创造有利条件，解决高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带的板形不良以及各项性能差异和稳定性问题。

具体的，一方面，本发明提供了一种不锈钢钢带的轧制方法，包括：

(1)对不锈钢热轧卷进行退火酸洗；其中，退火温度为1100℃-1160℃，保温时间为0.6-1.2min/mm。

其中，所述热轧卷采用热连轧机组制备而成，所述不锈钢包括但不限于S30400不锈钢、S30403不锈钢、S30100不锈钢。

其中，将不锈钢热轧卷的退火温度设置为1100℃-1160℃，保温时间设置为0.6-1.2min/mm，保证第一轧程钢的性能均匀稳定，满足第二轧程在特定变形率条件下能够得到目标性能的成品钢带。当退火温度低于1100℃时，或当保温时间低于0.6min/mm时，则使第一轧程的钢带强度偏高，导致成品钢带性能偏高；当退火温度高于1160℃时，或当保温时间大于1.2min/mm时，则使第一轧程的钢带强度偏低，导致成品钢带性能偏低。

经多次试验证明，将所述退火温度设置为1110℃-1150℃，所述保温时间设置为0.8-1.0min/mm时，所轧制的不锈钢钢带的性能最佳。

优选的，所述退火酸洗在连续式退火酸洗生产线上进行。

其中，所述酸洗可以采用本领域公知的方式进行，本发明在此不做具体限定。

(2)采用多机架冷连轧机组对所述热轧卷进行第一轧程轧制和退火酸洗后得到第一轧程钢带。

其中，所述多机架冷连轧机组可以为四机架冷连轧机组、五机架冷连轧机组、六机架冷连轧机组，优选为五机架冷连轧机组。

本发明通过将热轧卷进行第一轧程轧制，可以精确控制厚度和板凸度，实现成品钢带性能和板型精准命中。

其中，第一轧程的总轧制变形率为45％-65％，退火温度为1100℃-1160℃，保温时间为0.6-1.2min/mm。

本发明将第一轧程的总轧制变形率设置为45％-65％，使钢带达到一定强度，保证第一轧程退火后性能稳定。当第一轧程的总轧制变形率低于45％时，则第一轧程退火后强度偏低影响成品性能；当第一轧程的总轧制变形率高于65％时，则第一轧程退火后强度偏高影响成品性能。

本发明在第一轧程轧制结束后进行退火酸洗，其中，通过将退火温度和保温时间控制在上述范围内，可以实现组织再结晶、消除冷轧应力、达到性能均匀稳定。其中，通过酸洗可以去除表面退火过程产生的氧化皮，达到表面光亮均匀。

优选的，所述第一轧程的总轧制变形率为50％-60％，所述退火温度为1110-1150℃，所述保温时间为0.8-1.0min/mm。按照上述优选的第一轧程参数轧制和退火参数退火后，控制范围更为精准，钢带性能波动小。

(3)采用所述多机架冷连轧机组对所述第一轧程钢带进行第二轧程轧制后得到第二轧程钢带。

可选的，所述多机架冷连轧机组为五机架冷连轧机组。

其中，所述第二轧程的总轧制变形率为35％-50％，各机架的变形率呈递减趋势，轧制张力为300-450KN，轧制压力为10-20MN。其中，各机架轧制张力和轧制压力的大小随着所述第一轧程钢带的变形率在上述范围内进行调整。

本发明通过将第二轧程的总轧制变形率设置为35％-50％，各机架的变形率设置为递减，可以使各机架的轧制压力分配均匀。当第二轧程的总轧制变形率小于35％时，则钢带强度偏低达不到目标要求；当第二轧程的总轧制变形率大于50％时，则钢带强度偏高达不到目标要求。

优选的，所述第二轧程的总变形率为40％-48％，所述各机架的变形率依次为18％-23％、10％-17％、7％-9％、5％-7％和5％-7％，所述轧制张力为350-430KN，所述轧制压力为13-19MN。按照上述优选的第二轧程的技术参数进行轧制的不锈钢钢带的性能最优。

(4)对所述第二轧程钢带进行脱脂、退火和拉矫；

其中，退火温度为330℃-480℃，保温时间为2-2.5min/mm，所述拉矫的张力为33-55吨。

本发明通过将退火温度设置为330℃-480℃，保温时间设置为2-2.5min/mm，消除第二轧程钢带部分残余应力。当退火温度低于330℃时，或当保温时间小于2min/mm时，则残余应力消除不完全，成品板型较差；当退火温度大于480℃时，或当保温时间大于2.5min/mm时，则钢带表面会产生氧化层影响表面质量，并且会对降低成品强度。经多次试验证明，当所述退火温度为350℃-450℃，所述保温时间为2-2.5min/mm时，所制备的不锈钢钢带的性能最好。

优选的，所述拉矫的张力为35-50吨。

其中，所述脱脂可以采用本领域公知的方法进行，本发明在此不做具体限定。优选的，所述脱脂的脱脂液温度为75℃-90℃，当温度低于75℃时脱脂液的皂化反应速度降低，脱脂效果不佳，当温度高于90℃，脱脂液容易气化造成能源浪费。

本发明通过采用五机架冷连轧机组将冷轧、退火、酸洗、平整、拉矫等工序集成在一条线上，实现了从不锈钢热轧原料卷到冷硬态奥氏体不锈钢钢带成品的连续化生产。本发明具有生产周期短、生产效率高、成材率高的明显优势。

在一个最优选的实施方式中，本发明的不锈钢钢带的轧制方法，包括以下步骤：

(1)在连续式退火酸洗生产线上对S30400不锈钢热轧卷进行进行退火酸洗，其中，所述退火温度为1110-1150℃，所述保温时间为0.8-1.0min/mm；

(2)采用五机架冷连轧机组对所述热轧卷进行第一轧程轧制和退火酸洗，得到第一轧程钢带；其中，第一轧程的总轧制变形率为50％-60％，退火温度为1110-1150℃，保温时间为0.8-1.0min/mm；

(3)采用所述五机架冷连轧机组对所述第一轧程钢带进行第二轧程轧制，得到第二轧程钢带；其中，所述第二轧程的总变形率为40％-48％，各机架的变形率依次为18％-23％、10％-15％、7％-9％、5％-7％和5％-7％，轧制张力为350-430KN，轧制压力为13-19MN；

(4)对所述第二轧程钢带进行脱脂、退火和拉矫；其中，退火温度为350-450℃，保温时间为2-2.5min/mm，所述拉矫的张力为35-50吨。

本发明采用多机架机组连续轧制方法，通过合理匹配冷轧道次和变形率、冷轧张力、冷轧压力、去应力退火以及拉矫等工艺参数，制备的钢带具有板形良好、平直度高、强度和硬度差异性小、产品质量稳定性高的优点

另一方面，本发明提供了一种不锈钢钢带，所述不锈钢钢带由上述不锈钢钢带的轧制方法轧制而成。

其中，所述不锈钢钢带的宽度为1200-1500mm，厚度为0.6-1.5mm。

其中，所述不锈钢钢带抗拉强度Rm(横向)≥1100MPa，硬度HRC：37-42，不平度≤1.5mm，横、纵向抗拉强度Rm差值≤20MPa。

本发明的不锈钢钢带的抗拉强度和硬度均满足输送带对不锈钢的要求，此外，本发明的不锈钢钢带的宽度为1200-1500mm，可以有效减少焊接道次，保证了不锈钢输送带的稳定，而且，本发明的不锈钢钢带的不平度≤1.5mm，钢带板形良好、厚度均匀可以保证输送带的拼焊质量和传输平稳性。

实施例

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。

实施例1

成品规格为1.0*1500mm输送带用宽幅冷硬态S30400奥氏体不锈钢钢带。

①采用热连轧机组制备热轧原料卷。

②在连续式退火酸洗生产线上，在连续式退火酸洗生产线上对热轧卷进行退火酸洗，退火温度1130℃，保温时间0.8min/mm。

③采用五机架连续冷轧机组，将步骤②所得热轧卷进行第一轧程轧制及退火酸洗，轧制厚度为1.9mm，总轧制变形率为58％，退火温度在1120℃，保温时间1min/mm。

④步骤③完成后，对钢卷进行第二轧程轧制及脱脂+去应力退火+拉矫，轧制厚度为1.0mm，总轧制变形率为47％，各机架变形率按照20％、17％、8％、7％、6％控制，轧制张力控制在400-430KN，轧制压力控制在17-19MN，脱脂液温度控制在86℃，退火温度控制在350-400℃，保温时间控制在2.5min/mm，采用五机架连续冷轧机组的在线拉矫机组，对1.0mm厚度的钢卷进行纯张力模式拉矫处理，张力控制在45吨。

本实施例制备的1.0mm的高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带，抗拉强度Rm(横向)为119 5MPa，横、纵向抗拉强度Rm差值为18MPa，硬度HRC为38钢带板形良好，不平度为1.1mm。

实施例2

成品规格为1.2*1300mm输送带用宽幅冷硬态S30400奥氏体不锈钢钢带。

①采用热连轧机组制备热轧原料卷。

②在连续式退火酸洗生产线上，在连续式退火酸洗生产线上对热轧卷进行退火酸洗，退火温度1120℃，保温时间1min/mm。

③采用五机架连续冷轧机组，将步骤②所得热轧卷进行第一轧程轧制及退火酸洗，轧制厚度为2.1mm，总轧制变形率为53％，退火温度在1110℃，保温时间1min/mm。

④步骤③完成后，对钢卷进行第二轧程轧制及脱脂+去应力退火+拉矫，轧制厚度为1.2mm，总轧制变形率为43％，各机架变形率按照21％、13％、7％、6％、5％控制，轧制张力控制在390-410KN，轧制压力控制在16-18MN，脱脂液温度控制在83℃，退火温度控制在380-420℃，保温时间控制在2min/mm，采用五机架连续冷轧机组的在线拉矫机组，对1.2mm厚度的钢卷进行纯张力模式拉矫处理，张力控制在42吨。

本实施例制备的1.2mm的高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带，抗拉强度Rm(横向)为1186MPa，横、纵向抗拉强度Rm差值为16MPa，硬度HRC为37钢带板形良好，不平度为1.0mm。

实施例3

成品规格为1.1*1300mm输送带用宽幅冷硬态S30100奥氏体不锈钢钢带。

①采用热连轧机组制备热轧原料卷。

②在连续式退火酸洗生产线上，在连续式退火酸洗生产线上对热轧卷进行退火酸洗，退火温度1160℃，保温时间1.2min/mm。

③采用五机架连续冷轧机组，将步骤②所得热轧卷进行第一轧程轧制及退火酸洗，轧制厚度为1.9mm，总轧制变形率为50％，退火温度在1140℃，保温时间1min/mm。

④步骤③完成后，对钢卷进行第二轧程轧制及脱脂+去应力退火+拉矫，轧制厚度为1.1mm，总轧制变形率为42％，各机架变形率按照19％、13％、8％、6％、5％控制，轧制张力控制在300-350KN，轧制压力控制在10-15MN，脱脂液温度控制在75℃，退火温度控制在330-380℃，保温时间控制在2min/mm，采用五机架连续冷轧机组的在线拉矫机组，对1.1mm厚度的钢卷进行纯张力模式拉矫处理，张力控制在33吨。

本实施例制备的1.1mm的高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带，抗拉强度Rm(横向)为1180MPa，横、纵向抗拉强度Rm差值为15MPa，硬度HRC为37钢带板形良好，不平度为1.0mm。

实施例4

成品规格为1.2*1500mm输送带用宽幅冷硬态S30403奥氏体不锈钢钢带。

①采用热连轧机组制备热轧原料卷。

②在连续式退火酸洗生产线上，在连续式退火酸洗生产线上对热轧卷进行退火酸洗，退火温度1160℃，保温时间1.2min/mm。

③采用五机架连续冷轧机组，将步骤②所得热轧卷进行第一轧程轧制及退火酸洗，轧制厚度为2.4mm，总轧制变形率为65％，退火温度在1130℃，保温时间1.2min/mm。

④步骤③完成后，对钢卷进行第二轧程轧制及脱脂+去应力退火+拉矫，轧制厚度为1.2mm，总轧制变形率为50％，各机架变形率按照23％、17％、9％、7％、7％控制，轧制张力控制在400-450KN，轧制压力控制在15-20MN，脱脂液温度控制在90℃，退火温度控制在450-480℃，保温时间控制在2.5min/mm，采用五机架连续冷轧机组的在线拉矫机组，对1.2mm厚度的钢卷进行纯张力模式拉矫处理，张力控制在55吨。

本实施例制备的1.2mm的高强度宽幅冷硬态奥氏体不锈钢钢带，抗拉强度Rm(横向)为1110MPa，横、纵向抗拉强度Rm差值为17MPa，硬度HRC为36钢带板形良好，不平度为0.6mm。

本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，包括：

（1）对不锈钢热轧卷进行退火酸洗；其中，退火温度为1100℃-1160℃，保温时间为0.6-1.2 min/mm；

（2）采用多机架冷连轧机组对所述热轧卷进行第一轧程轧制和退火酸洗后得到第一轧程钢带；其中，第一轧程的总轧制变形率为45%-65%，退火温度为1100℃-1160℃，保温时间为0.6-1.2 min/mm；

（3）采用所述多机架冷连轧机组对所述第一轧程钢带进行第二轧程轧制后得到第二轧程钢带；其中，所述第二轧程的总轧制变形率为35%-50%，各机架的变形率呈递减趋势，轧制张力为300-450 KN，轧制压力为10-20 MN；

（4）对所述第二轧程钢带进行脱脂、退火和拉矫；其中，退火温度为330℃-480℃，保温时间为2-2.5 min/mm，所述拉矫的张力为33-55吨。

2.根据权利要求1所述的不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，所述不锈钢包括S30400不锈钢、S30403不锈钢、S30100不锈钢。

3.根据权利要求1所述的不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，步骤（1）中，所述退火酸洗在连续式退火酸洗生产线上进行，其中，所述退火温度为1110℃-1150℃，所述保温时间为0.8-1.0 min/mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，所述多机架冷连轧机组为五机架冷连轧机组。

5.根据权利要求4所述的不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，步骤（2）中，所述第一轧程的总轧制变形率为50%-60%，所述退火温度为1110-1150℃，所述保温时间为0.8-1.0min/mm。

6.根据权利要求4所述的不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，步骤（3）中，所述第二轧程的总变形率为40%-48%，所述各机架的变形率依次为18%-23%、10%-17%、7%-9%、5%-7%和5%-7%，所述轧制张力为350-430 KN，所述轧制压力为13-19 MN。

7.根据权利要求1所述的不锈钢钢带的轧制方法，其特征在于，步骤（4）中，所述脱脂的脱脂液温度为75℃-90℃，所述退火温度为350℃-450℃，所述保温时间为2-2.5 min/mm，所述拉矫的张力为35-50吨。

8.一种不锈钢钢带，其特征在于，所述不锈钢钢带由权利要求1-7任一项所述的不锈钢钢带的轧制方法轧制而成。

9.根据权利要求8所述的不锈钢钢带，其特征在于，所述不锈钢钢带的宽度为1200-1500 mm，厚度为0.6-1.5 mm。

10.根据权利要求8或9所述的不锈钢钢带，其特征在于，所述不锈钢钢带横向抗拉强度Rm≥1100 MPa，硬度HRC：37-42，不平度≤1.5 mm，横、纵向抗拉强度Rm差值≤20 MPa。