CN113106222A - 一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，包括以下步骤：将奥氏体不锈钢的组成原料通过冶炼工艺连铸成钢坯；将得到的钢坯依次经过热轧、热轧钢卷退火酸洗、缺陷研磨、冷轧、冷轧退火酸洗、精整加工；将步骤S2中经精整工艺加工后的钢坯依次进行表面色差、材料磁性检测，得到适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢。本发明所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，采用本制造方法生产的不锈钢材料已众多国际知名啤酒厂企业用于近300万支不锈钢啤酒桶、扎啤桶、葡萄酒桶、啤酒保鲜桶、啤酒壶、化工桶产品，展现中国钢铁制造的先进技术，提升企业及产品知名度，为企业创造约3000万经济效益。

Description

一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法
技术领域
本发明属于奥氏体不锈钢技术领域，尤其是涉及一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法。
背景技术
奥氏体不锈钢是目前应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，其中304钢种作为一种典型奥氏体不锈钢，它具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性。它具有良好的加工性能和可焊接性能，适合用于食品的加工、储存和运输。已广泛用于换热器、波纹管、家庭用品(餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸)，汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品)，医疗器具，建材装饰，船舶部件等产品用途。啤酒桶产品主要采用塑料、玻璃、不锈钢等材质，其中塑料、玻璃材质的啤酒桶在食品安全、使用寿命、运输安全方面存在很多弊端，已逐渐被不锈钢材质所取代。普通304不锈钢材质生产的啤酒桶因304钢种在室温下为亚稳定奥氏体不锈钢，在经过拉伸冲压制造啤酒桶的过程中发生冷加工硬化现象，亚稳定奥氏体组织转变为具有铁磁性的马氏体组织，啤酒桶产品表现除磁性，既增加啤酒桶产品在使用过程中因冷加工硬化产生的失效开裂风险，影响使用寿命，又因铁元素的析出，影响啤酒饮用口感。此外，啤酒桶产品因原材料表面色差、色带缺陷在经拉伸冲压后色差、色带仍然会表现出来，从而直接影响啤酒桶制造企业在拉伸、焊接之后进行酸洗、钝化的效果及工作效率；
现有专利所提出在表面色差控制及啤酒桶磁性指标控制方面已无法充分满足目前国际啤酒桶行业对高质量啤酒桶的需求，按照现有技术生产的奥氏体不锈钢在磁性指标的技术实现、实施方法及检测方面存在空白。在拉伸啤酒桶产品时存在批次之间的色差、色带不均匀现象,在色差、色带缺陷的技术控制方面相对单一，技术上无法满足目前国际上对本行业产品的高质量要求。因此，研发出一种具有无磁、无色差特点的适用于生产啤酒桶的奥氏体不锈钢及其制造方法，成为行业急需解决的一项技术；
采用本发明已向百威英博、嘉仕伯、喜力、帝亚吉欧、青岛啤酒、朝日啤酒、麒麟啤酒等国际知名啤酒厂企业提供不锈钢啤酒桶、扎啤桶、葡萄酒桶、啤酒保鲜桶、啤酒壶、化工桶等近300万支产品的不锈钢材料，满足国内外啤酒企业的产品质量需求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，以在拉伸啤酒桶产品时存在批次之间的色差、色带不均匀现象,在色差、色带缺陷的技术控制方面相对单一的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，包括以下步骤：
S1、将奥氏体不锈钢的组成原料通过冶炼工艺连铸成钢坯；
S2、将得到的钢坯依次经过热轧工艺、热轧钢卷退火酸洗工艺、缺陷研磨工艺、冷轧工艺、冷轧退火酸洗工艺、精整工艺加工，得到2B表面不锈钢板带产品；
S3、将步骤S2中的2B表面不锈钢板带产品依次进行表面色差、材料磁性检测，得到适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢。
进一步的，在步骤S1中的所述组成原料包括:碳0.08％以下、硅0.80％以下、锰2.00％以下、磷0.045％以下、硫0.003％以下、铬18.00-20.00％、镍8.00-10.00％、铜0.30％-0.60％以及铁余量；
进一步的，在步骤S1中的所述冶炼工艺的冶炼钢液期间精炼时间大于10分钟。
进一步的，在步骤S2中的所述热轧钢卷退火酸洗工艺包括热轧退火工艺和热轧酸洗工艺，热轧退火工艺包括快速水冷工艺和缓慢空冷工艺，快速水冷工艺的冷却时间为10-30s，热轧退火工艺的退火温度范围950-1200℃，热轧酸洗工艺包括硫酸热酸洗工艺和混酸热酸洗工艺。
进一步的，在步骤S2中的所述缺陷研磨工艺采用轧制油油性研磨，研磨去除厚度为0.005-0.05mm。
进一步的，在步骤S2中的所述冷轧工艺的冷轧机组为二十辊冷轧机，冷轧压下率为60-75％，冷轧压下率的变形量大于70％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.02-0.05um，冷轧机组的末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,其粗糙度Ra为0.005-0.01um。
进一步的，所述冷轧机组的末2道次轧制速度依次为100-400m/min，50-200m/min；冷轧工艺的卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
进一步的，在步骤S2中的所述冷轧退火酸洗工艺包括冷轧退火工艺和冷轧酸洗工艺，冷轧退火工艺包括空冷工艺和水冷工艺，空冷工艺的空冷时间为10-50s，冷轧退火工艺的退火区包括依次排布的预热区、加热区间、保温区，且预热区的温度为950-1110℃，加热区的温度为1100-1200℃，保温区的温度为1110-1200℃，冷轧酸洗工艺包括中性盐电解冷酸洗工艺和混酸冷酸洗工艺，中性盐电解冷酸洗工艺采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液密度为1.05-1.25g/l，流密度为100-300A.s/dm2。
进一步的，所述冷轧退火工艺的平整延伸率为0.3-1.0％，平整张力为100-140KN控制，轧制力为2000-3000KN。
进一步的，在步骤S2中的所述表面色差、材料磁性检测包括表面粗糙度、光洁度、机械性能检查以及对批次不锈钢进行铁素体磁性指标检测，表面粗糙度Ra为0.05-0.15um，光洁度为200-400GU，铁素体含量≤0.004。抗拉强度为580-750MPa，屈服强度为280-330MPa，延伸率为60-70％，HV硬度为150-180。
相对于现有技术，本发明所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法具有以下优势：
(1)本发明所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，采用本制造方法生产的不锈钢材料已向百威英博、嘉仕伯、喜力、帝亚吉欧、青岛啤酒、朝日啤酒、麒麟啤酒等国际知名啤酒厂企业用于近300万支不锈钢啤酒桶、扎啤桶、葡萄酒桶、啤酒保鲜桶、啤酒壶、化工桶产品，展现中国钢铁制造的先进技术，提升企业及产品知名度，为企业创造约3000万经济效益。
(2)本发明所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其热轧钢卷退火酸洗工艺的退火方式为快速水冷加缓慢空冷，热轧钢卷退火酸洗工艺的水冷冷却时间为10-30s；通过快速水冷，能够减少碳元素的固溶析出，降低铁素体析出量，提高耐腐蚀性能，降低材料的磁性。水冷后采用空冷缓慢冷却，能够减少由于水冷残留的水印类色差，避免色差缺陷产生。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢的制造方法包括以下步骤：
S1、将奥氏体不锈钢的组成原料通过冶炼工艺连铸成钢坯；
S2、将得到的钢坯依次经过热轧工艺、热轧钢卷退火酸洗工艺、缺陷研磨工艺、冷轧工艺、冷轧退火酸洗工艺、精整工艺加工，得到2B表面不锈钢板带产品；所述热轧钢卷退火酸洗工艺前应去除热轧头坯、尾坯，采用中部坯料作为原料进行生产；
S3、将步骤S2中的2B表面不锈钢板带产品依次进行表面色差、材料磁性检测，得到适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢。
在步骤S1中的所述组成原料包括:碳0.08％以下、硅0.80％以下、锰2.00％以下、磷0.045％以下、硫0.003％以下、铬18.00-20.00％、镍8.00-10.00％、铜0.30％-0.60％以及铁余量；在实际生产中上述奥氏体不锈钢的组成原料中铜的含量可以为0.45％(以所述奥氏体不锈钢的总重量为基准)，所述组成原料中通过增加锰、碳、铜元素的含量，降低硅元素含量，其中锰、碳含量较普通材料增加50％以上，铜元素含量增加300％以上，硅元素含量降低20％左右，大幅改善材料的奥氏体组织稳定性，Md30温度由普通材料的15℃左右降低至-15℃，材料具有强烈的抵奥氏体冷变形马氏体能力，保障材料即使经过拉伸等冷加工，材料仍然具有无磁特点。
所述组成原料中通过控制硫元素含量，硫元素含量较标准上限值降低了90％，含量在0.003％以下，材料拉伸及腐蚀、焊接性能突出。一般而言，硫元素为有害元素，其含量过高，硫会与锰结合在热轧和冷轧过程中形成杂质线状条纹，这些条纹缺陷对拉伸、抗腐蚀和焊接性能产生不良影响，S元素不利于拉伸、耐腐蚀及焊接。并且硫含量与表征拉伸性能的埃里克森拉伸值有直接的关系，硫含量越高，埃里克森冲压值越小，越不利于拉伸成型。
在步骤S1中的所述冶炼工艺的冶炼钢液期间精炼时间大于10分钟；通过增加冶炼钢液期间精炼时间，适的精炼过程更加充分，钢液内部的不利于拉伸成型的金属氧化物及非金属上浮时间延长，避免此类物质在钢液内部存留，从而能够减少冶炼过程中镁、铝、钙的氧化物以及其他不利于金属流动和变形的非金属氧化物在本发明材料中的产生。在热轧钢卷退火酸洗前去除热轧头坯、尾坯，采用表面夹杂物控制优秀的中部坯料作为原料进行生产，避免了产品在拉伸过程中由于夹杂物的变形能力与基体金属的变形能力不一致，不均匀，影响金属的流动性，发生拉伸应力在夹杂物位置点集中，随着拉伸过程进行逐渐沿夹杂面与材料基体发生分离，形成开裂现象，材料具有良好拉伸性能。
在步骤S2中的所述热轧钢卷退火酸洗工艺包括热轧退火工艺和热轧酸洗工艺，热轧退火工艺包括快速水冷工艺和缓慢空冷工艺，快速水冷工艺的冷却时间为10-30s，热轧退火工艺的退火温度范围950-1200℃，热轧酸洗工艺包括硫酸热酸洗工艺和混酸热酸洗工艺；在实际工况条件下，热轧退火工艺是在对4.0-6.0mm厚度的热轧黑皮钢卷经过950-1200℃连续式退火，其中，退火区分可为7个区进行，其中1个预热区、2-5个加热区以及1个保温区，预热区间的温度为950-1100℃，加热区的温度为1100-1200℃，保温区间的温度为1110-1200℃，热轧酸洗工艺通过快速水冷，能够减少碳元素的固溶析出，降低铁素体析出量，提高耐腐蚀性能，降低材料的磁性。水冷后采用空冷缓慢冷却，能够减少由于水冷残留的水印类色差，避免色差缺陷产生，热轧酸洗工艺也可为硝酸加氢氟酸进行酸洗。通过对热轧退火工艺退火后采用快速水冷工艺，能够降低铁素体析出量。对冷轧退火工艺退火温度提高15℃，材料固溶充分。采用缓慢冷却，实现无磁特点。
在本发明实施方式中，带钢冷却到环境温度后先后进行机械除鳞、抛丸机组、化学酸洗。其中机械除鳞工艺采用延展率控制模式，延展率参数为1.0-3.5％。在抛丸机组通过80-150A电流电机驱动抛丸机叶片将铸造钢丸抛打到带钢表面将热轧卷的氧化层及退火时形成的二次致密氧化层进行碾压、疏松、抛打，去除带钢基体上附着的鳞层。
在本发明实施方式中，化学酸洗采用硫酸+混酸(硝酸+氢氟酸)工艺技术，可以大幅改善表面酸洗质量，经酸洗钝化后表面色泽更加均匀，有效杜绝色差、色带缺陷的产生。在对酸洗后的带钢根据表面粗糙度、色差缺陷等级，继续在研磨机组利用砂带研磨对带钢表面进行缺陷研磨，避免带钢表面色差缺陷遗传到后续的冷轧工序。
在步骤S2中的所述缺陷研磨工艺采用轧制油油性研磨，研磨去除厚度为0.005-0.05mm，通过对热轧带钢经机械研磨去除基体表面0.005-0.05mm厚度带钢，从而避免因热轧卷表面及基体浅层区域分布的目视轻微可见甚至于目视不可见的色差缺陷遗传到冷轧工序。研磨采用油性研磨工艺，研磨液介质使用轧制油，通过喷嘴将轧制油喷到砂带与带钢表面，从而起到介质润滑的效果，保证带钢表面亮度、表面细腻。研磨采用3组磨头同时运行，在120#粗糙度砂带的作用下，带钢以6-10m/min的速度运行。为杜绝带钢表面研磨液介质残留，影响色差、色带缺陷控制，带钢经研磨后先后进行碱性介质溶液清洗除油、刷机刷洗、除盐水除油，彻底去除表面研磨液等介质，保证色泽均匀。
在步骤S2中的所述冷轧工艺的冷轧机组为二十辊冷轧机，冷轧压下率为60-75％，冷轧压下率的变形量大于70％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.02-0.05um。冷轧机组的末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,其粗糙度Ra为0.005-0.01um；在冷轧工序通过大变形量轧制技术，表面更加细腻，光亮，材料均匀度高。通过采用低速轧制，大幅降低轧制变形热量，避免垫纸时因钢卷温度较高，钢卷表面轧制油与工艺纸粘附，形成油印、油斑类色差印、色差带缺陷。对冷轧硬卷采用中性盐电解+混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，尤其是以硫酸钠溶液为介质的中性盐电解技术可以大幅改善表面贫铬层的去除能力，去除基体表面附着的色差、色带类厚度层，保障酸洗钝化后的表面及基体实现无色差、色带的特点。通过建立表面粗糙度、光洁度的控制及检验方法，实现对成品钢卷每个钢卷都进行表面色差、色带的定量检测，确保材料稳定达到无色差特点，实现各个批次之间稳定无色差特征。
所述冷轧机组的末2道次轧制速度依次为100-400m/min，50-200m/min；冷轧工艺的卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸；在本发明实施方式中，冷轧过程采用二十辊单机架可逆式冷轧机，压下率采用大变形量轧制技术，冷轧的总压下率为60-75％。通过大变形量轧制，材料的晶粒越细小，表面越细腻，表面光亮度、均匀度越高。细化晶粒可以同时提高材料的强度和硬度，同时塑性和韧性越好，既可以提高材料的拉伸成型性能，又可以提高啤酒桶的抗碰撞、抗跌落能力，延长使用寿命。此外，采用大变形量轧制技术还可以将热轧卷退火中残留的铁素体进行充分分解。冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.02-0.05um。末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,，其粗糙度Ra为0.005-0.01um。前两道次使用粗糙度较高的G工作辊可以起到机械除鳞的作用，改善表面粗糙度，避免色差缺陷。冷轧的末2道次轧制速度为100-400m/min，50-200m/min。采用相对较低的轧制速度，可以大幅降低轧制变形热量，避免垫纸时因钢卷温度较高，钢卷表面轧制油与工艺纸粘附，形成油印、油斑类色差印、色差带缺陷。冷轧卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
在步骤S2中的所述冷轧退火酸洗工艺包括冷轧退火工艺和冷轧酸洗工艺，冷轧退火工艺包括空冷工艺和水冷工艺，空冷工艺的空冷时间为10-50s，通过缓慢冷却保障材料在冷却过程中固溶充分，提高材料成型性能，降低铁素体析出量，降低材料的磁性，冷轧退火工艺的退火区包括依次排布的预热区、加热区间、保温区，且预热区的温度为950-1110℃，加热区的温度为1100-1200℃，保温区的温度为1110-1200℃，在实际工况条件下，退火区可分为8-10个区进行，包括1-2个预热区，4-6个加热区间，以及2个保温区间，冷轧酸洗工艺也可为硝酸加氢氟酸进行酸洗。冷轧酸洗工艺包括中性盐电解冷酸洗工艺和混酸冷酸洗工艺，中性盐电解冷酸洗工艺采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液密度为1.05-1.25g/l，流密度为100-300A.s/dm2，采用中性盐电解技术可以大幅改善表面贫铬层的去除能力，去除基体表面附着的色差、色带类厚度层，为后续混酸钝化提供干净清洁的基体，保障酸洗钝化后的表面无色差、色带缺陷。
所述冷轧退火工艺的平整延伸率为0.3-1.0％，平整张力为100-140KN控制，轧制力为2000-3000KN，通过相对较大的轧制力进行平整，改善表面光亮度，降低表面粗糙度。
在步骤S2中的所述表面色差、材料磁性检测包括表面粗糙度、光洁度、机械性能检查以及对批次不锈钢进行铁素体磁性指标检测，表面粗糙度Ra为0.05-0.15um，光洁度为200-400GU，铁素体含量≤0.004。抗拉强度为580-750MPa，屈服强度为280-330MPa，延伸率为60-70％，HV硬度为150-180；采用本发明提供的上述制造方法得到的奥氏体不锈钢板带，具有固溶充分，固溶状态下铁素体含量低至0.004以下，达到无磁状态。在经过拉伸等冷加工后，材料仍然保持无磁状态，材料具有抗冷加工硬化，奥氏体组织稳定的特征。通过上述制造方法得到的奥氏体不锈钢板带，表面光洁、无色差、无色带，在经过酸洗钝化后，啤酒桶产品表面色泽均匀，批次之间均无色差、无色带，使得该奥氏体不锈钢板带适用于生产啤酒桶。
通过微调化学成分中元素含量的配比，即增加奥氏体形成元素含量，使得普通奥氏体不锈钢在室温下的亚稳定奥氏体组织通过本发明方法，实现稳定奥氏体组织，在经拉伸等冷加工后，奥氏体组织稳定，材料内部奥氏体组织发生马氏体组织转变的量大幅降低。材料化学成分是通过影响其组织的形成，从而影响其力学性能及冲压加工性能。一般可通过奥氏体冷变形马氏体转变能力Md30来表征。
Md30是指材料进行30％冷变形时产生50％马氏体的最低温度，其值越小，表明同温度下进行冷加工变形过程中产生的马氏体量越小。其评价方法为：Md30＝551-462(Wc+WN)--9.2*WSi-8.1*WMn-13.7*WCr-29*(WNi+WCu)-18.5*WMo奥氏体平衡系数A越小，Md30越大，奥氏体越不稳定，在进行冷加后越容易发生磁性转变，磁性量越大，越容易产生时效开裂现象。如上所述，镍、锰、碳、铜等奥氏体形成元素越高，越有利于稳定奥氏体组织，同时具有更好的拉伸性能，增强铜元素含量，还可降低加工硬化程度，增强冷变形过程中材料的流动性。而铬、硅等元素为铁素体形成元素，含量越高，铁素体组织越高，磁性越强。
通过制定铁素体含量控制及检验方法，实现对成品钢卷进行铁素体含量动态监测，确保材料各个批次之间稳定达到无磁特点，满足啤酒桶行业对原材料的磁性指标要求。
实施例1
本实施例提供了一种适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢其原料组成包括:碳0.043％、硅0.459％、锰1.264％、磷0.035％、硫0.001％、铬18.10％、镍8.02％、铜0.45％以及铁余量。所述无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢材料的制作方式，步骤如下：
S1、将所述奥氏体不锈钢的各原料进行冶炼连铸成钢坯，然后将得到的钢坯依次进行热轧、热轧钢卷退火酸洗、缺陷研磨、冷轧，冷轧退火酸洗、以及精整、表面色差、材料磁性检测。
S2、热轧黑皮钢卷是在950-1200℃内进行连续退火，第一预热区间的温度为980℃，第一至第五个加热区间的温度为1170℃，第一保温区温度为1170℃。在退火后采用快速水冷+缓慢空冷。退火后的酸洗是采用硫酸+混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺。硫酸浓度230g/l，硝酸浓度130g/l，氢氟酸浓度30g/l。
S3、研磨采用油性研磨工艺，带钢以8m/min的速度运行，基体表面去除厚度为0.01mm。
S4、冷轧采用二十辊冷轧机，冷轧的总压下率为70％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.04um。末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,，其粗糙度Ra为0.005um。冷轧机组的末2道次轧制速度为300m/min，100m/min。
S5、冷轧卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
S6、冷轧退火是以连续退火工艺，较普通深冲用途不锈钢的退火温度提高15℃，本实施例制备的是1.2mm厚度的板带，1.2mm厚度不锈钢板带的冷轧退火温度是1160℃，本实施例将其提高为1175℃，并分为1个预热区，8个加热区，2个保温区进行连续退火。预热区的温度为980℃，第一至第八个加热区温度为1175℃，第九至第十保温区温度为1175℃。
S7、冷轧退火后的酸洗是采用中性盐电解+混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，中性盐电解采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液浓度为190g/l，电流密度为210A.s/dm2。
S8、在冷轧退火后平整的延伸率为0.75％，平整张力为125KN控制，轧制力为2560KN。
实施例2
本实施例提供了一种适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢其原料组成包括:碳0.053％、硅0.559％、锰1.664％、磷0.031％、硫0.002％、铬18.11％、镍8.03％、铜0.48％以及铁余量。所述无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢材料的制作方式，步骤如下：
S1、将所述奥氏体不锈钢的各原料进行冶炼连铸成钢坯，然后将得到的钢坯依次进行热轧、热轧钢卷退火酸洗、缺陷研磨、冷轧，冷轧退火酸洗、以及精整、表面色差、材料磁性检测。
S2、热轧黑皮钢卷是在950-1200℃内进行连续退火，第一预热区间的温度为980℃，第一至第五个加热区间的温度为1165℃，第一保温区温度为1165℃。在退火后采用快速水冷+缓慢空冷。退火后酸洗是采用硫酸+混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺。硫酸浓度225g/l，硝酸浓度120g/l，氢氟酸浓度35g/l。
S3、研磨采用油性研磨工艺，带钢以10m/min的速度运行，基体表面去除厚度为0.02mm。
S4、冷轧采用二十辊冷轧机，冷轧的总压下率为68％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.05um。末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,，其粗糙度Ra为0.006um。冷轧机组的末2道次轧制速度为280m/min，120m/min。
S5、冷轧卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
S6、冷轧退火是以连续退火工艺，较普通深冲用途不锈钢的退火温度提高15℃，本实施例制备的是1.5mm厚度的板带，1.5mm厚度不锈钢板带的冷轧退火温度是1165℃，本实施例将其提高为1180℃，并分为1个预热区，8个加热区，2个保温区进行连续退火。预热区的温度为990℃，第一至第八个加热区温度为1175℃，第九至第十保温区温度为1170℃。
S7、冷轧退火后的酸洗是采用中性盐电解+混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，中性盐电解采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液浓度为180g/l，电流密度为200A.s/dm2，硝酸浓度100g/l，氢氟酸浓度20g/l。
29、在冷轧退火后平整的延伸率为0.70％，平整张力为120KN控制，轧制力为2500KN。
对比例1
本比较例提供了一普通深冲奥氏体不锈钢，以所述奥氏体不锈钢的总重量为基准，其原料组成包括:碳0.039％、硅0.436％、锰1.168％、磷0.041％、硫0.003％、铬18.109％、镍8.113％、铜0.04％以及铁余量。所述奥氏体不锈钢材料的制作方式步骤如下：
S1、将所述奥氏体不锈钢的各原料进行冶炼连铸成钢坯，然后将得到的钢坯依次进行热轧、热轧钢卷退火酸洗、冷轧，冷轧退火酸洗、以及精整。
S2、热轧黑皮钢卷是在950-1200℃内进行连续退火，第一预热区间的温度为960℃，第一至第五个加热区间的温度为1150℃，第一保温区温度为1150℃。在退火后采用快速水冷+缓慢空冷。退火后酸洗是采用混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，硝酸浓度115g/l，氢氟酸浓度32g/l。
S3、冷轧采用二十辊冷轧机，冷轧的总压下率为58％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.015um。末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,，其粗糙度Ra为0.015um。冷轧机组的末2道次轧制速度为450m/min，250m/min。
S4、冷轧卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
S5、1.2mm普通深冲用途不锈钢板带的冷轧退火温度是1160℃，并分为1个预热区，8个加热区，2个保温区进行连续退火。预热区的温度为990℃，第一至第八个加热区温度为1160℃，第九至第十保温区温度为1160℃。
S6、冷轧退火后的酸洗是采用混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，硝酸浓度105g/l，氢氟酸浓度18g/l。
S7、在冷轧退火后平整的延伸率为0.36％，平整张力为110KN控制，轧制力为2100KN。
对比例2
本比较例提供了一普通深冲奥氏体不锈钢，以所述奥氏体不锈钢的总重量为基准，其原料组成包括:碳0.041％、硅0.486％、锰1.170％、磷0.042％、硫0.003％、铬18.309％、镍8.005％、铜0.05％以及铁余量。所述奥氏体不锈钢材料的制作方式步骤如下：
S1、将所述奥氏体不锈钢的各原料进行冶炼连铸成钢坯，然后将得到的钢坯依次进行热轧、热轧钢卷退火酸洗、冷轧，冷轧退火酸洗、以及精整。
S2、热轧黑皮钢卷是在950-1200℃内进行连续退火，第一预热区间的温度为970℃，第一至第五个加热区间的温度为1165℃，第一保温区温度为1165℃。在退火后采用快速水冷+缓慢空冷。退火后酸洗是采用混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，硝酸浓度116g/l，氢氟酸浓度31g/l。
S3、冷轧采用二十辊冷轧机，冷轧的总压下率为68％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.010um。末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,，其粗糙度Ra为0.05um。冷轧机组的末2道次轧制速度为500m/min，200m/min。
S4、冷轧卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
S5、1.5mm普通深冲用途不锈钢板带的冷轧退火温度是1165℃，并分为1个预热区，8个加热区，2个保温区进行连续退火。预热区的温度为980℃，第一至第八个加热区温度为1165℃，第九至第十保温区温度为1165℃。
S6、冷轧退火后的酸洗是采用混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗工艺，硝酸浓度115g/l，氢氟酸浓度20g/l。
S7、在冷轧退火后平整的延伸率为0.35％，平整张力为112KN控制，轧制力为2150KN。
测试例1
以下对实施例1、2及比较例1、2提供的不锈钢产品进行力学性能对比。
S1、实施例1、2和比较例1、2的力学性能的评价过程如下。
S2、随机对精整作业的冷轧产品卷各取300*300mm样品按照GB/T3280-2015不锈钢冷轧钢板和钢带进行强度性能测试；按照GB/T 4340.1金属维氏硬度试验进行表面硬度性能测试。
S3、试验结果如表1所示。
表1测试例1试验结果
Figure BDA0002999984750000161
由表1可以看出，本发明实施例1、2提供的适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢，其抗拉强度、屈服强度、延伸率以及HV硬度均优于比较例1、2，抗拉强度较比较例降低25-45N/mm2，屈服强度较比较例降低22-34N/mm2，延伸率较比较例提高4-5％，硬度HV较比较例降低8-17N/mm2，表现出更加优异的拉伸成型性能。
测试例2
以下对实施例1、2及比较例1、2提供的不锈钢产品进行磁性性能对比。
S1、实施例1、2和比较例1、2的磁性性能的评价过程如下。
S2、随机对精整作业的冷轧产品卷各取400*400mm样品进行表面磁性性能测量。随机对由实施例1、2和比较例1、2生产的冷轧产品经拉伸成啤酒桶进行无差测量，测量位置不低于10处。
测量结果如表2所示。
表2测试例2试验结果
项目 冷轧产品％ 啤酒桶％
实施例1 0.05 0.3
实施例2 0.06 0.2
比较例1 1.3 13.6
比较例2 1.5 19.2
对比结果 ↓1.25-1.44 ↓13.3-19
由表2可以看出，本发明实施例1、2提供的适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢，其冷轧产品及由其制造的啤酒桶产品在磁性指标方面均优于比较例1、2，冷轧产品磁性指标较比较例降低1.25-1.44％，由其制造的啤酒桶产品磁性指标较比较例降低13.3-19％。表现出突出的无磁性能。
测试例3
以下对实施例1、2及比较例1、2提供的不锈钢产品进行表面光亮度检测，评价表面色差情况。
S1、实施例1、2和比较例1、2的色差性能的评价过程如下。
S2、随机对精整作业的冷轧产品卷各取1000*1000mm样品进行表面光亮度检测。
随机对由实施例1、2和比较例1、2生产的冷轧产品沿带钢边部，每间隔100mm测量一次，总计测量10处。
测量结果如表3所示。
表3测试例3试验结果
Figure BDA0002999984750000181
S4、由表3可以看出，本发明实施例1、2提供的适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢，其冷轧产品的光亮度均优于比较例1、2，整体提高48-111。实施例1、2的横向光亮度偏差为3-4，优于比较例1、2的偏差45-50，表明实施例1、2的横向表面色泽均匀，实现表面无色差的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将奥氏体不锈钢的组成原料通过冶炼工艺连铸成钢坯；
S2、将得到的钢坯依次经过热轧工艺、热轧钢卷退火酸洗工艺、缺陷研磨工艺、冷轧工艺、冷轧退火酸洗工艺、精整工艺加工，得到2B表面不锈钢板带产品；
S3、将步骤S2中的2B表面不锈钢板带产品依次进行表面色差、材料磁性检测，得到适用于生产无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢。
2.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S1中的所述组成原料包括:碳0.08％以下、硅0.80％以下、锰2.00％以下、磷0.045％以下、硫0.003％以下、铬18.00-20.00％、镍8.00-10.00％、铜0.30％-0.60％以及铁余量。
3.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S1中的所述冶炼工艺的冶炼钢液期间精炼时间大于10分钟。
4.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S2中的所述热轧钢卷退火酸洗工艺包括热轧退火工艺和热轧酸洗工艺，热轧退火工艺包括快速水冷工艺和缓慢空冷工艺，快速水冷工艺的冷却时间为10-30s，热轧退火工艺的退火温度范围950-1200℃，热轧酸洗工艺包括硫酸热酸洗工艺和混酸热酸洗工艺。
5.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S2中的所述缺陷研磨工艺采用轧制油油性研磨，研磨去除厚度为0.005-0.05mm。
6.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S2中的所述冷轧工艺的冷轧机组为二十辊冷轧机，冷轧压下率为60-75％，冷轧压下率的变形量大于70％，所述冷轧机组的前两道次使用80号砂轮磨削的G工作辊,其粗糙度Ra为0.02-0.05um，冷轧机组的末2道次使用240号砂轮磨削的H工作辊,其粗糙度Ra为0.005-0.01um。
7.根据权利要求6所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：所述冷轧机组的末2道次轧制速度依次为100-400m/min，50-200m/min；冷轧工艺的卷取过程中使用35g/m2的新工艺纸。
8.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S2中的所述冷轧退火酸洗工艺包括冷轧退火工艺和冷轧酸洗工艺，冷轧退火工艺包括空冷工艺和水冷工艺，空冷工艺的空冷时间为10-50s，冷轧退火工艺的退火区包括依次排布的预热区、加热区间、保温区，且预热区的温度为950-1110℃，加热区的温度为1100-1200℃，保温区的温度为1110-1200℃，冷轧酸洗工艺包括中性盐电解冷酸洗工艺和混酸冷酸洗工艺，中性盐电解冷酸洗工艺采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液密度为1.05-1.25g/l，流密度为100-300A.s/dm2。
9.根据权利要求8所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：所述冷轧退火工艺的平整延伸率为0.3-1.0％，平整张力为100-140KN控制，轧制力为2000-3000KN。
10.根据权利要求1所述的一种无磁无色差啤酒桶的奥氏体不锈钢制造方法，其特征在于：在步骤S2中的所述表面色差、材料磁性检测包括表面粗糙度、光洁度、机械性能检查以及对批次不锈钢进行铁素体磁性指标检测，表面粗糙度Ra为0.05-0.15um，光洁度为200-400GU，铁素体含量≤0.004。抗拉强度为580-750MPa，屈服强度为280-330MPa，延伸率为60-70％，HV 硬度为150-180。
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