CN111676355B - 一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于不锈钢热处理生产工艺领域，一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺。其主要生产工艺流程为：连铸坯加热→高压水除磷→粗轧→精轧→软化处理→超快速冷却→矫直→定尺剪切→喷丸→酸洗。本发明工艺充分利用轧制余热，无需将钢板重新从室温加热至固溶温度。与常规钢板轧制工艺相比，本工艺在轧制结束后，钢板需进行软化处理，确保冷却前变形奥氏体充分软化。软化处理后进行超快速冷却，将钢板从800℃以上冷却至430℃以下，防止因高铬碳化物的大量析出，导致晶间贫铬而影响不锈钢耐蚀性能。

Description

一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺
技术领域
本发明属于不锈钢热处理生产工艺领域，具体涉及到一种充分利用轧制余热、节能减排绿色化的奥氏体不锈钢板材固溶处理工艺。
背景技术
我国粗钢产量长期居世界第一，但与世界先进产钢国相比，还存在差距，主要表现在吨钢碳排放和能耗高、产品结构不合理等方面。我国钢铁工业CO2排放量占全国排放总量的15％以上，我国钢铁企业将长期承受巨大的减排压力。面对竞争日益激烈的世界钢铁业，中国钢铁业必须不断适应绿色化、智能化和高端化的需求，调整行业发展方向。
奥氏体不锈钢是不锈钢中应用最为广泛的一大类钢种，具有良好的耐热性、耐蚀性，热加工性能好，可用于厨卫用品、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件等领域。奥氏体不锈钢板材通常以固溶态交付，目前奥氏体不锈钢板材固溶处理方式均采用离线固溶处理工艺，需将热轧后的不锈钢板材从室温加热到固溶温度(通常为1050～1100℃)，并保温一定的时间，使得碳化物和各种合金元素完全均匀地溶解在奥氏体中，然后快速淬火，以改善不锈钢的耐蚀性能，并软化组织，消除加工硬化，如图1所示。离线固溶处理工艺加热过程需要消耗大量的能源，并排放出CO2等有害气体，污染环境。
发明内容
本发明提出一种充分利用轧制余热，具有节能减排特点的绿色化奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺，降低奥氏体不锈钢板材生产成本，减少环境污染。
本发明提出的奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺的主要工艺流程如图2所示：连铸坯加热→高压水除磷→粗轧→精轧→软化处理→超快速冷却→矫直→定尺剪切→喷丸→酸洗。有必要指出，本发明对于只配备了一台轧机的不锈钢中厚板热轧生产线同样适用，也同属本专利的保护范围。
本发明是通过采用以下技术方案实现的：
一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺，包括步骤如下：
步骤1，不锈钢连铸坯在加热炉中加热到1200～1250℃，保温2～3小时，使合金元素及碳化物充分溶解；
步骤2，加热保温奥氏体化后的连铸坯，出炉后进行高压水除磷，去除表面的氧化铁皮，然后进入轧机进行多道次轧制，轧制到成品要求的目标厚度；
步骤3，热轧后的不锈钢板材会发生加工硬化，为了保证产品硬度不超出标准要求，使轧制变形后发生加工硬化的钢板充分软化；当具备加热保温条件时，轧制后的钢板补热至固溶温度并保温10～100s；当不具备加热保温条件时，为了减少摆钢时间，提高生产效率，并保证开冷温度，步骤1选用厚度≤220mm的薄规格连铸坯为原料，减少轧制道次，确保终轧温度在1050℃以上，在轧制后摆钢10～200s；
步骤4，经步骤3软化后的不锈钢板材进入冷却区进行超快速冷却，使其快速通过高铬碳化物析出的温度区间；抑制M23C6的析出，提高不锈钢的耐腐蚀性能。
步骤5，冷却后的钢板在出现翘曲等板形缺陷时，进入矫直机进行矫直处理；
步骤6，冷却矫直后的钢板根据成品尺寸要求进行剪切定尺，然后运送至冷床进行冷却；
步骤7，钢板冷却至室温后，送入抛丸机进行抛丸处理，随后再送入酸洗槽进行酸洗，去除表面氧化铁皮及杂质。
优选地，上述的步骤3中当具备加热保温条件时，在精轧机和冷却区之间或轧钢跨旁设置加热保温设备，加热保温方式为感应加热、火焰直接加热或辊底式加热炉中的一种。
优选地，上述的步骤3中当不具备加热保温条件时，轧制后在冷却区前辊道摆钢，为了减少轧制后软化所需的摆钢时间，提高生产效率，步骤2粗轧过程的变形量占总变形量的80％以上，精轧过程的变形量不超过总变形量的20％，以减少轧制过程的加工硬化。
优选地，上述步骤3中当不具备加热保温条件时，为了减少摆钢过程的温降，在摆钢区域设置保温罩。
上述步骤4中超快速冷却，开冷温度不低于800℃，终冷温度不高于430℃。
优选地，上述步骤4中超快速冷却，开冷温度不低于850℃，终冷温度为300～400℃。
优选地，上述步骤4中超快速冷却方式为高压射流水冷；板材一次性通过超快速冷却区进行冷却，或者在超快速冷却区内摆动进行冷却。为保证冷却的均匀性及冷后板形，优选一次性通过超快速冷却区模式进行冷却。对于厚规格钢板，一次性通过模式无法满足冷却温度要求的情况下，可选择摆动模式。
本发明的有益效果为：钢板不需要从室温重新加热至固溶温度，而是充分利用轧制余热，使形变奥氏体组织充分软化，然后进行超快速冷却，快速通过高铬碳化物析出区域，抑制M23C6的析出，以改善钢板的耐腐蚀性能。本发明实现了节能减排；可缩减不锈钢固溶板生产制造周期，降低生产成本；通过对现有中厚板生产线的局部改造，即可方便的实现本发明提出的不锈钢在线固溶工艺。
附图说明
图1不锈钢离线固溶工艺流程图；
图2本发明的不锈钢在线固溶工艺流程图。
具体实施方式
下面列举具体实施实例对本发明做进一步的说明，有必要指出本发明的保护范围包含但不局限于下面列举的具体实施实例，其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例：
(1)尺寸规格为180mm×1536mm(厚度×宽度)的304奥氏体不锈钢连铸坯，在加热炉中加热至1250℃，保温2.5小时后出炉；
(2)从加热炉出来的连铸坯，经高压水除磷后进行轧制，开轧温度约为1220℃，粗轧机往复轧制5道次，粗轧出口中间坯厚度为26.0mm；精轧机轧制1道次，将中间坯轧制到成品厚度，成品尺寸为20.0mm×1535mm(厚度×宽度)，终轧温度约为1030℃；
(3)轧制后的钢板在精轧机前后的辊道缓慢的摆动150s，使轧制变形后发生加工硬化的钢板充分软化；
(4)软化后的不锈钢板材进入冷却区进行超快速冷却，开冷温度约为860℃，终冷温度约为400℃；
(5)冷却后的钢板按成品尺寸要求定尺剪切成多块钢板，在冷床冷却至室温后，运送至抛丸机进行抛丸，抛丸后进入酸洗槽酸洗，去除表面杂质。
(6)对在线固溶处理后的钢板进行性能测试，并于离线固溶处理工艺的钢板进行对比分析。在线固溶和离线固溶钢板显微组织的晶粒度分别为9.5和9.0级，硬度分别为191HB和190HB。根据金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法(GB/T4334-2008)对钢板耐蚀性能进行检测，腐蚀并弯曲后的试样在10倍放大显微镜下观察，试样表面均完好无裂纹。性能测试结果表明，在线固溶工艺在节约生产成本，缩短生产周期的条件下，可以获得与离线固溶工艺相近的产品性能。

Claims (5)

1.一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺，其特征在于，包括步骤如下：
步骤1，不锈钢连铸坯在加热炉中加热到1200～1250℃，保温2～3小时，使合金元素及碳化物充分溶解；
步骤2，加热保温奥氏体化后的连铸坯，出炉后进行高压水除磷，去除表面的氧化铁皮，然后进入轧机进行多道次轧制，轧制到成品要求的目标厚度；
步骤3，使轧制变形后发生加工硬化的钢板充分软化；当具备加热保温条件时，轧制后的钢板补热至固溶温度，并保温10～100s；
当不具备加热保温条件时，步骤1选用厚度≤220mm的薄规格连铸坯为原料，减少轧制道次，确保终轧温度在1050℃以上，轧制后在冷却区前辊道摆钢，在轧制后摆钢10～200s；为了减少轧制后软化所需的摆钢时间，提高生产效率，步骤2粗轧过程的变形量占总变形量的80％以上，精轧过程的变形量不超过总变形量的20％，以减少轧制过程的加工硬化；
步骤4，经步骤3软化后的不锈钢板材进入冷却区进行超快速冷却，使其快速通过高铬碳化物析出的温度区间；
步骤5，冷却后的钢板在出现翘曲板形缺陷时，进入矫直机进行矫直处理；
步骤6，冷却矫直后的钢板根据成品尺寸要求进行剪切定尺，然后运送至冷床进行冷却；
步骤7，钢板冷却至室温后，送入抛丸机进行抛丸处理，随后再送入酸洗槽进行酸洗，去除表面氧化铁皮及杂质。
2.根据权利要求1所示的奥氏体不锈钢在线固溶处理工艺，其特征在于，步骤3中当具备加热保温条件时，在精轧机和冷却区之间或轧钢跨旁设置加热保温设备，加热保温方式为感应加热、火焰直接加热或辊底式加热炉中的一种。
3.根据权利要求1所示的奥氏体不锈钢在线固溶处理工艺，其特征在于，步骤3中当不具备加热保温条件时，为了减少摆钢过程的温降，在摆钢区域设置保温罩。
4.根据权利要求1所示的奥氏体不锈钢在线固溶处理工艺，其特征在于，步骤4中超快速冷却，开冷温度不低于800℃，终冷温度不高于430℃。
5.根据权利要求1所示的奥氏体不锈钢在线固溶处理工艺，其特征在于，步骤4中超快速冷却方式为高压射流水冷；板材一次性通过超快速冷却区进行冷却，或者在超快速冷却区内摆动进行冷却。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112267011B (zh) * 2020-10-23 2021-10-19 东北大学 一种多功能不锈钢板材固溶热处理工艺及装置
CN113355496B (zh) * 2021-06-04 2022-09-13 东北大学 一种不锈钢热轧卷轧制余热在线固溶退火工艺
CN114558888A (zh) * 2022-01-24 2022-05-31 东北大学 一种不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法
CN114310198B (zh) * 2022-02-14 2024-01-16 丽水市隆信不锈钢线材有限公司 一种船舶用不锈钢线材加工工艺及其加工设备
CN115029531A (zh) * 2022-06-14 2022-09-09 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种不锈钢中厚板在线固溶处理方法
CN115141920B (zh) * 2022-07-06 2023-07-21 大冶特殊钢有限公司 一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法
CN117655145A (zh) * 2023-11-14 2024-03-08 中冶南方工程技术有限公司 不锈钢板材连续生产线及生产方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101353717A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺
CN101585046A (zh) * 2008-05-23 2009-11-25 宝山钢铁股份有限公司 省略冷轧前退火的sus304不锈钢冷轧板制造方法
CN101792847A (zh) * 2009-02-02 2010-08-04 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种钢板轧制后直接热处理工艺技术
WO2013100687A1 (ko) * 2011-12-28 2013-07-04 주식회사 포스코 고강도 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법
CN104878317A (zh) * 2015-04-30 2015-09-02 振石集团东方特钢有限公司 一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法
CN105618491A (zh) * 2014-11-28 2016-06-01 宝山钢铁股份有限公司 一种用于钢板在线固溶的钢板生产方法、装置及控制系统
CN109266815A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 山东钢铁股份有限公司 在线淬火高强钢板的板形控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585046A (zh) * 2008-05-23 2009-11-25 宝山钢铁股份有限公司 省略冷轧前退火的sus304不锈钢冷轧板制造方法
CN101353717A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺
CN101792847A (zh) * 2009-02-02 2010-08-04 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种钢板轧制后直接热处理工艺技术
WO2013100687A1 (ko) * 2011-12-28 2013-07-04 주식회사 포스코 고강도 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법
CN105618491A (zh) * 2014-11-28 2016-06-01 宝山钢铁股份有限公司 一种用于钢板在线固溶的钢板生产方法、装置及控制系统
CN104878317A (zh) * 2015-04-30 2015-09-02 振石集团东方特钢有限公司 一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法
CN109266815A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 山东钢铁股份有限公司 在线淬火高强钢板的板形控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
304与301B奥氏体不锈钢在线固溶热处理工艺研究;王治宇等;《宝钢技术》;20071231(第4期);16-19,32 *

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