CN111014298B - 一种高硫不锈钢416半连轧用锭直接成材的轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高硫不锈钢416半连轧用锭直接成材的轧制方法，简化生产流程，解决钢材劈头问题。轧制工艺：选择合适锭重的钢锭，控制钢锭汤道余尾长度在30mm以内，钢锭经加热、透烧保温后进行初轧机开坯，按初轧开坯时一支钢锭只开一节坯料进行开坯控制，开坯终轧温度不低于980℃，将坯料的头部(相当于钢锭帽口部分)切除，不切尾部；坯料快速转移至连轧机，将坯料的尾部作为连轧机轧制开始端，开轧温度不低于900℃，保证坯料温度在合适的热加工温度区间。本发明有益效果：实现半连轧用锭直接成材方式生产，轧制通过率基本达到100％，无轧制劈头废品和顶轧机导位伤害设备问题，钢锭成材率提高16％以上，提高生产效率，能源消耗、成本显著降低。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制造技术领域，具体涉及一种高硫不锈钢416(Y1Cr13)半连轧用锭直接成材的轧制方法。
背景技术
高硫不锈钢416(Y1Cr13)，属于硫系易切削马氏体不锈钢，材料价格低廉，热处理工艺简单、易于控制，调质后具有较高的强度、韧性，较好的耐蚀性，由于有意添加了硫元素，钢的切削加工性能优越，适用于数控机床高速切削加工制作机械零部件，在较低的腐蚀环境下使用比较广泛。钢中的硫含量标准中要求不小于0.15％，实物水平基本在0.17％～0.25％，硫会使钢产生热脆现象，并且在钢中偏析严重，尤其是会在模铸钢锭的中轴线及其附近区域产生聚集现象，在轧制过程中劈头现象严重。
硫在钢中溶解度极低，主要以硫化物硫化铁、硫化锰形式存在，在硫含量聚集区域，硫化铁与铁形成低熔点共晶体(熔点985℃)分布在晶界上，钢在热加工时一般要加热至1050℃～1250℃，造成共晶体熔化，晶间结合力显著降低，使钢变脆，在热加工变形过程中产生开裂，这种现象就是硫的热脆性，这种热脆性随着轧制变形量的增加和热加工温度的降低而增大，使高硫钢的热加工变得非常困难。硫的热脆性会严重制约高硫不锈钢的生产，攀钢集团长钢公司针对高硫不锈钢416(Y1Cr13)，采用高控锰含量、提高轧制温度、轧制时头尾切净等措施，来改善轧制过程中发生劈头的问题，但受轧制规格限制，轧制小规格钢材时由于轧制架次多、时间长，造成坯料端部温降多，钢的热塑性降低，仍会产生劈头问题。
半连轧的特点是结合初轧机开坯+连轧机成材方式，实现了用锭直接成材，缩短了工艺流程，降低了生产成本，解决了连铸连轧一般只能生产直径90mm以下的组距限制问题，适合低硫含量的金属材料生产，对于高硫不锈钢，由于热脆劈头问题，采用半连轧用锭直接成材方法生产难度很大。416(Y1Cr13)用锭成材的常规轧制生产方法为：钢锭加热→初轧机开坯→钢坯分段、切头尾、退火、修磨、再次加热→连轧机成材，在连轧机轧制过程中由于出现劈头问题，并且严重的劈头顶轧机导位伤害设备，造成产生热停，钢坯轧废率达到14％以上，钢材因劈头废品使成材率损失约3％，钢锭成材率只有56％，存在轧制效率低、设备损害大、废品多成材率低、能源消耗高等问题。
发明内容
本发明公开一种高硫不锈钢416(Y1Cr13)半连轧用锭直接成材的轧制方法，省去了钢锭初轧机开坯后的钢坯分段、切尾、退火、修磨、再次加热工序，简化生产流程，解决钢材劈头问题。
轧制工艺：选择合适锭重的钢锭，控制钢锭汤道余尾长度在30mm以内，钢锭经加热、透烧保温后进行初轧机开坯，按初轧开坯时一支钢锭只开一节坯料进行开坯控制，开坯终轧温度不低于980℃，将坯料的头部(相当于钢锭帽口部分)切除，不切尾部；坯料快速转移至连轧机，将坯料的尾部作为连轧机轧制开始端，开轧温度不低于900℃，保证坯料温度在合适的热加工温度区间。
具体工艺步骤：
⑴根据开坯尺寸和成品尺寸，选择合适锭重的锭型见表1
表1
| 锭型(t) | 初轧机开坯尺寸(mm) | 连轧机成品尺寸(mm) |
| 1.7 | 150×150 | Ф95～Ф115 |
| 1.7 | 190×190 | Ф120～Ф145 |
| 2.8、3 | 250×270 | Ф155～Ф170 |
| 4 | 250×270 | Ф175～Ф200 |
⑵采用切割等手段，控制钢锭汤道余尾长度在30mm以内，避免过长的汤道余尾在轧制过程中偏出导位开口，造成顶轧机导位。
⑶初轧机按照一支钢锭只开一节坯料、坯料不切尾的方式组织初轧机开坯生产。
⑷将钢坯尾部作为连轧机轧制的起始端进行轧制。
⑸利用初轧机开坯的坯料高温余热(不低于980℃)，由专用辊道快速运送，使连轧机开轧温度不低于900℃，保证顺利轧制成品。
本发明创新点：利用钢锭尾部圆滑过渡的有利条件，减小了连轧机轧制变形量，降低了轧制劈头开裂倾向；利用钢锭尾部的汤道余尾截面尺寸小，在轧制过程中几乎不变形，保护了轧制端部；利用钢锭表层组织致密、硫化物细小、分布均匀的特点，提高了钢坯的热塑性，从而解决了高硫不锈钢416(Y1Cr13)轧制劈头、严重的劈头顶轧机导位伤害设备的问题，使该钢可以采用半连轧用锭直接成材的轧制方法生产。
本发明有益效果：实现高硫不锈钢416(Y1Cr13)半连轧用锭直接成材方式生产，轧制通过率基本达到100％，无轧制劈头废品和顶轧机导位伤害设备问题，钢锭成材率提高16％以上，提高了生产效率，能源消耗、生产成本显著降低。
附图说明
图1是用锭成材的常规方式轧制的钢材端部；
图2是半连轧用锭直接成材轧制的钢材端部；
图3是用锭成材的常规方式轧制的钢材端部纵低倍；
图4是半连轧用锭直接成材轧制的钢材端部纵低倍。
具体实施方式
下面结合实施案例对本发明做进一步详细的说明。
416(Y1Cr13)用锭成材的常规生产方式轧制，3t锭生产Φ105mm削皮材，钢锭成材率只有56％，见表2。
表2
实施例1
416(Y1Cr13)半连轧用锭直接成材的轧制方法生产，Φ145mm削皮材钢锭成材率75.44％，见表3。
表3
实施例2
416(Y1Cr13)半连轧用锭直接成材的轧制方法生产，Φ135mm削皮材钢锭成材率72.13％，见表4。
表4
实施例3
416(Y1Cr13)半连轧用锭直接成材的轧制方法生产，Φ105mm削皮材钢锭成材率75.44％，见表5。
表5
Claims (1)
1.一种高硫不锈钢416半连轧用锭直接成材的轧制方法，其特征在于：所述轧制方法选择合适锭重的钢锭直接轧制圆钢；控制钢锭汤道余尾长度；钢锭经加热、透烧保温后进入初轧机开坯，坯料切除头部、不切尾部、不分段；将坯料快速转移至连轧机，以尾部作为轧制开始端，完成圆钢轧制；
所述钢锭汤道余尾长度在30mm以内；所述开坯的终轧温度不低于980℃；所述连轧机开轧温度不低于900℃。
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