CN111054747A - 一种装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，经过半成品轧制、中间退火、成品轧制、成品退火、拉矫等工序，通过合理控制道次变形量、轧制速度、冷却制度等工艺，可以实现厚度钢带轧制，保证板形的同时控制好公差，力学性能可以满足要求。生产出的高强奥氏体不锈钢钢带，其强度高、塑性好、无磁性，高氮奥氏体不锈钢的机械性能范围：屈服强度≥400，抗拉强度≥800，断后延伸率≥25%，硬度方面：≤100HRB，≤260HV；其板面优良，可以达到装饰材料的要求，尤其是装饰管的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢生产技术，特别是一种装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法。
背景技术
不锈钢装饰管、装饰面板在装饰市场得到了广泛应用，其材质有奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢及双相不锈钢。铁素体不锈钢强度低，制成焊管后强度性能不佳，对生产及运输要求很高。双相不锈钢尽管性能优良，但由于生产工艺难度大，价格昂贵，难以得到大量使用。目前装饰焊管用主要以奥氏体不锈钢为主，代表钢种有304。304奥氏体不锈钢耐腐蚀性好，加工性能好，但是含镍量高，成本高。镍属于贵重金属，我国储量不多，大幅度使用镍使得成本大幅增加。
目前，装饰用奥氏体不锈钢还有以锰氮代镍的高氮低镍奥氏体不锈钢，典型的成分中C：≥0.10%，N:0.10~0.35%，由于不锈钢成分中碳、氮含量高，强度较高。目前生产中存在以下几个问题：
一、由于含氮奥氏体不锈钢强度较高，轧制过程中存在钢带轧裂等情况，关于轧制过程中轧制工艺需要优化。
二、高氮奥氏体不锈钢在轧制完后进行退火工序，退完火钢带存在偏硬的情况，使得钢带不能达到使用要求。
三、由于高氮奥氏体不锈钢变形抗力大，其板面板形控制存在难度，有时难以达到装饰用面板的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种强度高、塑性好、无磁性的装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特点是：
其生产步骤如下：
（1）选取坯料：选用宽度为485 mm～650mm、厚度为1.80mm~2.30mm的不锈钢热轧坯料；
（2）半成品轧制：通过轧机将步骤（1）中坯料在530~730t轧制力和2.5~11.0t张力下，以130-300m/min的轧制速度轧制成0.56mm~0.85mm厚度的半成品钢带，
前部1~2道次采用轧辊凸度为0.40~0.45mm的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；中间部2~4道次采用轧辊凸度为0.40mm~0.50mm的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于3%；后部2~3道次采用轧辊凸度为0.35~0.40的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；
（3）中间退火：对步骤（2）中半成品钢带经过张力站进行表面除杂处理，然后进入连续光亮退火炉处理，退火温度1000℃~1150℃，钢带以20.0~35.0m/min的速度通过，退火保护气体为氢氮混合气体，钢带出炉前对其进行快速风冷和水冷，使钢带出炉温度≤50℃；
（4）钢带成型：将步骤（3）中获得的钢带在380~480t轧制力和2.8~4.0t张力下，以130-400m/min的轧制速度，通过3~4道次冷轧成0.30mm~0.38mm厚度的成品钢带，
采用轧辊凸度为0.30~0.35的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；
（5）成品钢带退火：对步骤（2）中半成品钢带经过张力站进行表面除杂处理，然后进入连续光亮退火炉处理，退火温度1000℃~1080℃，钢带以20.0~30.0m/min的速度通过，退火保护气体为氢氮混合气体，钢带出炉前对其进行快速风冷和水冷，使钢带出炉温度≤50℃，退火后的成品钢带的屈服强度≥400Mpa，抗拉强度≥800 Mpa，断后延伸率≥25％。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，成品钢带退火后采用拉矫机进行拉矫，拉矫速度为每分钟40m~60m，钢带的延伸率≤1.5％。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，步骤（2）中的半成品钢带的厚度公差为±0.005mm~0.015mm。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的氢氮混合气体由氨气分解产生。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的氢氮混合气体中氢气体积占总体积的75％，氢氮混合气体中的氮气气体占总体积的25％。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，步骤（4）中，后一道次比前一道次的轧制力增加5%~10%。
本发明与现有技术相比，本发明经过半成品轧制、中间退火、成品轧制、成品退火、拉矫等工序，生产出的高强奥氏体不锈钢钢带，其强度高、塑性好、无磁性，高氮奥氏体不锈钢的机械性能范围：屈服强度≥400，抗拉强度≥800，断后延伸率≥25%，硬度方面：≤100HRB，≤260HV；其板面优良，可以达到装饰材料的要求，尤其是装饰管的使用要求。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，
其生产步骤如下：
（1）选取坯料：选用宽度为485 mm～650mm、厚度为1.80mm~2.30mm的不锈钢热轧坯料；
（2）半成品轧制：通过轧机将步骤（1）中坯料在530~730t轧制力和2.5~11.0t张力下，以130-300m/min的轧制速度轧制成0.56mm~0.85mm厚度的半成品钢带，
前部1~2道次采用轧辊凸度为0.40~0.45mm的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；中间部2~4道次采用轧辊凸度为0.40mm~0.50mm的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于3%；后部2~3道次采用轧辊凸度为0.35~0.40的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；
（3）中间退火：对步骤（2）中半成品钢带经过张力站进行表面除杂处理，然后进入连续光亮退火炉处理，退火温度1000℃~1150℃，钢带以20.0~35.0m/min的速度通过，退火保护气体为氢氮混合气体，钢带出炉前对其进行快速风冷和水冷，使钢带出炉温度≤50℃；
（4）钢带成型：将步骤（3）中获得的钢带在380~480t轧制力和2.8~4.0t张力下，以130-400m/min的轧制速度，通过3~4道次冷轧成0.30mm~0.38mm厚度的成品钢带，
采用轧辊凸度为0.30~0.35的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；
（5）成品钢带退火：对步骤（2）中半成品钢带经过张力站进行表面除杂处理，然后进入连续光亮退火炉处理，退火温度1000℃~1080℃，钢带以20.0~30.0m/min的速度通过，退火保护气体为氢氮混合气体，钢带出炉前对其进行快速风冷和水冷，使钢带出炉温度≤50℃，退火后的成品钢带的屈服强度≥400Mpa，抗拉强度≥800 Mpa，断后延伸率≥25％。
成品钢带退火后采用拉矫机进行拉矫，拉矫速度为每分钟40m~60m，钢带的延伸率≤1.5％。
步骤（2）中的半成品钢带的厚度公差为±0.005mm~0.015mm。
所述的氢氮混合气体由氨气分解产生。
所述的氢氮混合气体中氢气体积占总体积的75％，氢氮混合气体中的氮气气体占总体积的25％。
步骤（4）中，后一道次比前一道次的轧制力增加5%~10%。
本发明用厚度为2.00mm~2.30mm厚度的不锈钢带钢为原料，经过半产品轧制、中间退火、成品轧制、成品退火、拉矫等工序，可生产厚度范围在0.30mm~0.38mm之间的不锈钢冷轧带钢，性能方面屈服强度≥400，抗拉强度≥800，断后延伸率≥25%，可以用作不锈钢装饰管、装饰面板。
本发明的生产方法中，采用四辊高速轧机进行钢带的加工。轧制速度可在大范围内调节，生产效率高，厚度公差可以控制在±0.005mm~0.015mm，产品精度高，可以满足冷轧用装饰焊管、装饰面板的要求。
本发明的生产方法中，合理控制道次变形量、轧制速度、冷却制度等工艺，可以实现厚度钢带轧制，保证板形的同时控制好公差，力学性能可以满足要求。
本发明的生产方法中，采用连续光亮退火炉，炉内保护气氛为氨分解气体，含75%氢气，25%氮气，相比纯氢保护气体工艺，成本较低。
本发明的生产方法中，采用拉矫工艺，对板形进行进一步优化调整，能够满足对板形要求较高的应用场所需求。
实施例1（2.3mm→0. 45mm）
先进行备料，选取原料厚度为600mm×2.30mm的不锈钢坯料备用。
成品轧制：在高速四辊轧制上，在530~730t轧制力和2.5~11t张力下，以130-300m/min的轧制速度，乳化液温度控制在50℃，将2.30mm厚的不锈钢冷轧带钢经过9道次压延轧制成厚度为0.45mm厚的成品不锈钢带。
退火工序：将轧制好0.45mm厚不锈钢带，经过张力站去乳化液等杂质处理，进入连续光亮退火炉处理，在1100℃的炉温下，钢带以23.3m/min的速度通过，并在炉中充入氨分解保护气，之后进行快速风冷和水冷，使出炉温度在50℃以下。
如果对材质硬度要求低的，可以将退火速度控制在21m/min，硬度HV可控制在≤255。
实施例2（2.3mm→0.74mm→0.38mm）
先进行备料，选取原料厚度为600mm *2.30mm的不锈钢坯料备用。
半成品轧制：在高速四辊轧制上，在580~730t轧制力和5~11t张力下，以130-300m/min的轧制速度，乳化液温度控制在50℃，将2.30mm厚的不锈钢冷轧带钢经过5道次压延轧制成厚度为0.74mm厚的成品不锈钢带。
中间退火：将轧制好0.74mm厚不锈钢带，经过张力站去乳化液等杂质处理，进入连续光亮退火炉处理，在1120℃的炉温下，钢带以25.7m/min的速度通过，并在炉中充入氨分解保护气，之后进行快速风冷和水冷，使出炉温度在50℃以下。
成品轧制：在高速四辊轧制上，在380~480t轧制力和3.2~4.0t张力下，以200-400m/min的轧制速度，乳化液温度控制在50℃，将0.74mm厚的不锈钢冷轧带钢经过3道次压延轧制成厚度为0.38mm厚的成品不锈钢带。
退火工序：将轧制好0.38mm厚不锈钢带，经过张力站去乳化液等杂质处理，进入连续光亮退火炉处理，在1080℃的炉温下，钢带以20.2m/min的速度通过，并在炉中充入氨分解保护气，之后进行快速风冷和水冷，使出炉温度在50℃以下。
如果对材质硬度要求低的，可以将退火速度控制在18m/min，硬度HV可控制在≤254。
实施例3（2.0mm→0.56mm→0.30mm）
先进行备料，选取原料厚度为600mm *2.00mm的不锈钢坯料备用。
半成品轧制：在高速四辊轧制上，在560~720t轧制力和4.8~11.0t张力下，以130-300m/min的轧制速度，乳化液温度控制在50℃，将2.00mm厚的不锈钢带钢经过7道次压延轧制成厚度为0.56mm厚的成品不锈钢带。
中间退火：将轧制好0.56mm厚不锈钢带，经过张力站去乳化液等杂质处理，进入连续光亮退火炉处理，在1100℃的炉温下，钢带以25.7m/min的速度通过，并在炉中充入氨分解保护气，之后进行快速风冷和水冷，使出炉温度在50℃以下。
成品轧制：在高速四辊轧制上，在380~450t轧制力和2.8~3.5t张力下，以200-400m/min的轧制速度，乳化液温度控制在50℃，将0.56mm厚的不锈钢冷轧带钢经过3道次压延轧制成厚度为0.30mm厚的成品不锈钢带。
退火工序：将轧制好0.30mm厚不锈钢带，经过张力站去乳化液等杂质处理，进入连续光亮退火炉处理，在1080℃的炉温下，钢带以25.7m/min的速度通过，并在炉中充入氨分解保护气，之后进行快速风冷和水冷，使出炉温度在50℃以下。
如果对材质硬度要求低的，可以将退火速度控制在20m/min，硬度HV可控制在≤255。
拉矫工序：对板形进行进一步优化调整，能够满足对板形要求较高的客户需求。拉矫工艺中，线速度控制在50m/min，延伸设定为1.5%。
Claims (6)
1.一种装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特征在于：
其生产步骤如下：
（1）选取坯料：选用宽度为485 mm～650mm、厚度为1.80mm~2.30mm的不锈钢热轧坯料；
（2）半成品轧制：通过轧机将步骤（1）中坯料在530~730t轧制力和2.5~11.0t张力下，以130-300m/min的轧制速度轧制成0.56mm~0.85mm厚度的半成品钢带，
前部1~2道次采用轧辊凸度为0.40~0.45mm的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；中间部2~4道次采用轧辊凸度为0.40mm~0.50mm的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于3%；后部2~3道次采用轧辊凸度为0.35~0.40的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；
（3）中间退火：对步骤（2）中半成品钢带经过张力站进行表面除杂处理，然后进入连续光亮退火炉处理，退火温度1000℃~1150℃，钢带以20.0~35.0m/min的速度通过，退火保护气体为氢氮混合气体，钢带出炉前对其进行快速风冷和水冷，使钢带出炉温度≤50℃；
（4）钢带成型：将步骤（3）中获得的钢带在380~480t轧制力和2.8~4.0t张力下，以130-400m/min的轧制速度，通过3~4道次冷轧成0.30mm~0.38mm厚度的成品钢带，
采用轧辊凸度为0.30~0.35的轧辊进行轧制，每道次变形率控制在不大于2%；
（5）成品钢带退火：对步骤（2）中半成品钢带经过张力站进行表面除杂处理，然后进入连续光亮退火炉处理，退火温度1000℃~1080℃，钢带以20.0~30.0m/min的速度通过，退火保护气体为氢氮混合气体，钢带出炉前对其进行快速风冷和水冷，使钢带出炉温度≤50℃，退火后的成品钢带的屈服强度≥400Mpa，抗拉强度≥800 Mpa，断后延伸率≥25％。
2.根据权利要求1所述的装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特征在于：成品钢带退火后采用拉矫机进行拉矫，拉矫速度为每分钟40m~60m，钢带的延伸率≤1.5％。
3.根据权利要求1所述的装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特征在于：步骤（2）中的半成品钢带的厚度公差为±0.005mm~0.015mm。
4.根据权利要求1所述的装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特征在于：所述的氢氮混合气体由氨气分解产生。
5.根据权利要求1或4所述的装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特征在于：所述的氢氮混合气体中氢气体积占总体积的75％，氢氮混合气体中的氮气气体占总体积的25％。
6.根据权利要求1所述的装饰用高强奥氏体不锈钢钢带的冷轧生产方法，其特征在于：步骤（4）中，后一道次比前一道次的轧制力增加5%~10%。
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