CN113462950A - 一种410s马氏体不锈钢及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，包括电弧炉加热、AOD炉加工、LF炉加工、连铸、钢坯转运、板坯加热、钢坯粗轧、钢坯精轧、层流冷却、卷取；本发明通过本生产工艺制得410S不锈钢，钢坯完成粗检达到热轧质量要求后，将板坯放入专用保温箱中，将保温箱与板坯同时进行转运，降低了能源的消耗，钢坯精轧投用蒸汽除鳞，精轧机组采用8架精轧机，精轧入口温度1100～1150℃，钢坯在前两道次轧制时快速发生形变，使钢坯内部晶体状态发生转变，在第三道次时不再下压，在第四道次到第六道次减小道次下压量并使下压量更加均匀，进而使钢坯表面趋于稳定，在最后两道次，进一步减小下压量，对钢坯表面进行精整，进而可防止钢坯表面出现波纹状细纹。

Description

一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺
技术领域
本发明属于不锈钢生产技术领域，特别涉及一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺。
背景技术
410S不锈钢的我国牌号为0Cr13，它是在410(1Cr13)不锈钢基础上，通过降低钢中碳含量来提高钢的耐晶间腐蚀倾向的马氏体不锈钢，其在生产过程中存在以下不足：1)在板坯制作完成进行轧制的过程中，需要对板坯进行转运，在此过程中会消耗大量的板坯自身的热量，在轧制前再进行加热，会消耗更多的能源；2)目前存在板坯表面横裂纹，在轧制的过程中，钢带表面容易出现波纹状细纹，以及热轧边裂的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，以克服上述技术中的不足。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，410S马氏体不锈钢成分重量百分比为：C≤0.08％、Si≤1％、Mn≤1％、P≤0.04％、S≤0.03％、Cr≤13.5％、Ni≤0.6％，余量为Fe和少量不可避免的杂质；
其生产工艺包括以下步骤：
步骤1、电弧炉加热：各化学元素按重量百分比依次加入碳2.3％～5.5％、硅0.8％～3.2％、锰0.3％～1.5％、磷0.05％～0.15％、其余为废钢配碳粉或焦炭，温度在1500℃～1560℃进行取样分析，出钢时控制以下参数为：碳1.8％～2.0％、磷≤0.01％，出钢温度≥1630℃，在出钢时严禁下渣，出钢1/4时，加入造渣材料；
步骤2、AOD炉加工：入炉钢水按重量百分比依次加入碳1.8％～2.0％、硅0.2％～1.5％、磷0.3％～0.5％，兑完钢后先升温5～15分钟，加入重量百分比为13％～15％的高铬，取碳样温度1680℃～1700℃，出钢温度控制在1600℃～1620℃；
步骤3、LF炉加工：进站测温、取样，每炉取成品样做好记录，进站时间40min～55min/炉；强吹12min～20min，镇静15min～20min，向桶内吹氩气进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而精炼，氩气搅拌加速了钢渣之间的化学反应，用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长时间的精炼时间，从而可使钢中的氧、硫含量降低；
步骤4、连铸：钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料，浇筑时间57～71min，拉速0.3m/min～1.5m/min；
步骤5、钢坯转运：钢坯吊离连铸机后进粗检，完成粗检达到热轧质量要求后进行转运，将板坯放入专用保温箱中，将保温箱与板坯同时进行转运，在转运过程中温度控制在580℃～680℃，最后进行封尾操作；
步骤6、板坯加热：板坯厚度170mm～220mm，板坯加热采用加热步进炉，板坯入炉温度550℃～650℃，进行预热段加热，时间控制在90min～100min；其中预热段温度在900℃～1000℃段时，时间控制在75min～80min；预热段结束进入一段加热，一段加热温度1060℃～1100℃，时间控制在40min～50min，一段加热结束进入二段加热，二段加热温度1160℃～1180℃，时间控制在60min～70min，二段加热结束进入均热段加热，均热段加热温度1180℃～1185℃，时间控制在40min～50min，炉内加热总时间230min～270min，其中预热段温度在900℃～1000℃段时，进而提高钢坯塑性，降低变形抵抗力，进一步可使轧制用较大的下压量，防止出现热轧边裂的问题，进一步提高轧机的生产效率；
步骤7、钢坯粗轧：将钢坯进行粗轧，粗轧机采用循环可逆轧机，粗轧温度1180～1250℃，7道次立辊辊缝为1385～1420mm，轧制速度2～4.5m/s，轧制末道次温度为1080℃～1120℃，首道次压下率小于等于25.3％，二道次压下率控制在25.5％～27.3％，三道次压下率控制在27.5％～29.1％，四道次压下率控制在25.3％～27.6％，五道次压下率控制在23.2％～25.6％，六道次压下率控制在20.2％～23.1％，轧制末道次压下率为18.1％～20.4％，得到粗轧钢板；
步骤8、钢坯精轧：粗轧完成后的板坯送至精轧机组，精轧机组采用F1～F8共8架精轧机，精轧入口温度1100～1150℃，道次压下率分别为F1：36.1％～38.5％；F2:33.5％～35.3％；
F3:31.5％～32.3％；F4:26.4％～28.3％；F5:23.9％～24.5％；F6:21.4％～22.3％；F7:18.3％～20.5％；F8:12.1％～15.3％；
步骤9、层流冷却：冷却速度控制在35℃/s～45℃/s；
步骤10、卷曲：将精轧钢板送入第一卷取机进行卷曲，卷曲温度控制在620℃～680℃，获得热连轧钢板卷。
优选的，所述步骤4连铸包括以下步骤：
1)连铸第一包钢水温度1585℃～1590℃，连铸连续出钢温度1570±3℃；
2)拉速控制：温度小于1525℃，跟踪浇筑长度0.4～1m，设定拉速0.3～0.5m/min，温度1525℃～1535℃，跟踪浇筑长度5～7m，设定拉速0.9～1.2m/min，温度1535℃～1545℃，跟踪浇筑长度11～13m，设定拉速1～1.2m/min，温度≥1545℃～1550℃，跟踪浇筑长度15～17m，设定拉速1.2～1.5m/min。
优选的，所述步骤7、钢坯粗轧：粗轧采用7道次轧制，分别在第1、3、5道次除鳞；步骤8、钢坯精轧：精轧投用蒸汽除鳞，精轧出口温度950℃～1150℃。
本发明与现有技术相比较有益效果表现在：
1)钢坯完成粗检达到热轧质量要求后，将板坯放入专用保温箱中，将保温箱与板坯同时进行转运，改变以往直接进行板坯转运的方式，极大的降低了钢坯自身热量的流失，使钢坯自身温度控制在580℃～680℃，进行热轧前的加热，能够更加快速高效的达到热轧温度，进而可降低能源的消耗，同时也避免了钢坯冷热交替导致钢坯内部产生内应力的问题。
2)钢坯精轧投用蒸汽除鳞，精轧机组采用8架精轧机，精轧入口温度1100～1150℃，道次压下率分别为F1：36.1％～38.5％；F2:33.5％～35.3％；F3:31.5％～32.3％；F4:26.4％～28.3％；F5:23.9％～24.5％；F6:21.4％～22.3％；F7:18.3％～20.5％；F8:12.1％～15.3％，使钢坯在前两道次轧制时快速发生形变，使钢坯内部晶体状态发生转变，在第三道次时不再下压，调整钢坯形变后的状态防止轧制完成后表面出现裂纹，在第四道次到第六道次减小道次下压量并使下压量更加均匀，进而使钢坯表面趋于稳定，在最后两道次，进一步减小下压量，对钢坯表面进行精整，进而可防止钢坯表面出现波纹状细纹。
具体实施方式
为方便本技术领域人员的理解，下面结合实施例1-3，对本发明的技术方案进一步具体说明。
实施例1：
一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，410S马氏体不锈钢成分重量百分比为：C＝0.08％、Si＝1％、Mn＝1％、P＝0.04％、S＝0.03％、Cr＝13.5％、Ni＝0.6％，余量为Fe和少量不可避免的杂质；其生产工艺包括以下步骤：
步骤1、电弧炉加热：各化学元素按重量百分比依次加入碳:2.3％、硅1％、锰0.8％、磷0.05％、其余为废钢配碳粉或焦炭，温度在1500℃进行取样全分析，出钢时控制以下参数为：碳1.8％、磷0.01％，出钢温度1630℃，在出钢时严禁下渣，出钢1/4时，加入造渣材料；
步骤2、AOD炉加工：入炉钢水按重量百分比依次加入碳1.8％、硅0.5％、磷0.4％，兑完钢后先升温5分钟，加入重量百分比为14％的高铬，取碳样温度1680℃，出钢温度控制在1600℃；
步骤3、LF炉加工：进站测温、取样，每炉取成品样做好记录，进站时间40min/炉；强吹12min、镇静15min；
步骤4、连铸：钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料，浇筑时间57min，拉速0.8m/min；
其中，连铸第一包钢水温度1585℃，连铸连续出钢温度1570℃；
拉速控制：温度小于1525℃，跟踪浇筑长度0.4m，设定拉速0.3m/min，温度1525℃～1535℃，跟踪浇筑长度5m，设定拉速0.9m/min，温度1535℃～1545℃，跟踪浇筑长度11m，设定拉速1.2m/min，温度≥1545℃～1550℃，跟踪浇筑长度15m，设定拉速1.5m/min。
步骤5、钢坯转运：钢坯吊离连铸机后进粗检，完成粗检达到热轧质量要求后进行转运，转运过程中温度控制在600℃，最后进行封尾操作；
步骤6、板坯加热：板坯厚度170mm～220mm，板坯加热采用加热步进炉，板坯入炉温度550℃～650℃，进行预热段加热，时间控制在90min；其中预热段温度在900℃～1000℃段时，时间控制在75min；预热段结束进入一段加热，一段加热温度1060℃～1100℃，时间控制在40min，一段加热结束进入二段加热，二段加热温度1160℃～1180℃，时间控制在60min，二段加热结束进入均热段加热，均热段加热温度1180℃～1185℃，时间控制在40min，炉内加热总时间230min；
步骤7、钢坯粗轧：将钢坯进行粗轧，粗轧机采用循环可逆轧机，粗轧温度1180～1250℃，7道次立辊辊缝为1385～1420mm，轧制速度3m/s，轧制末道次温度为1080℃～1120℃，首道次压下率25.3％，二道次压下率控制在25.5％，三道次压下率控制在27.5％，四道次压下率控制在25.3％，五道次压下率控制在23.2％，六道次压下率控制在20.2％，轧制末道次压下率为18.1％，得到粗轧钢板；
步骤8、钢坯精轧：粗轧完成后的板坯送至精轧机组，精轧机组采用F1～F8共8架精轧机，精轧入口温度1100℃，道次压下率分别为F1：36.5％；F2:34.5％；F3:31.5％；F4:26.5％；F5:24.3％；F6:21.9％；F7:18.7％；F8:12.5％；
步骤9、层流冷却：冷却速度控制在35℃/s；
步骤10、卷取：将精轧钢板送入第一卷取机进行卷曲，卷曲温度控制在620℃，获得热连轧钢板卷。
经检测每任意2000mm长度上卷切钢带的不平度为14.5mm，规定塑性延伸强度为241MPa，抗拉强度为552MPa，断后伸长率为35％，符合GB/T4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》。
实施例2：
与实施例1相比所不同的是：
一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，步骤6、板坯加热：板坯厚度170mm～220mm，板坯加热采用加热步进炉，板坯入炉温度550℃～650℃，进行预热段加热，时间控制在95min；其中预热段温度在900℃～1000℃段时，时间控制在80min；预热段结束进入一段加热，一段加热温度1060℃～1100℃，时间控制在45min，一段加热结束进入二段加热，二段加热温度1160℃～1180℃，时间控制在70min，二段加热结束进入均热段加热，均热段加热温度1180℃～1185℃，时间控制在45min，炉内加热总时间255min；
步骤7、钢坯粗轧：将钢坯进行粗轧，粗轧机采用循环可逆轧机，粗轧温度1180～1250℃，7道次立辊辊缝为1385～1420mm，轧制速度4m/s，轧制末道次温度为1080℃～1120℃，首道次压下率24.7％，二道次压下率控制在26.5％，三道次压下率控制在28.7％，四道次压下率控制在26.3％，五道次压下率控制在24.2％，六道次压下率控制在22.1％，轧制末道次压下率为19.4％，得到粗轧钢板；
步骤8、钢坯精轧：粗轧完成后的板坯送至精轧机组，精轧机组采用F1～F8共8架精轧机，精轧入口温度1100～1150℃，道次压下率分别为F1：37.5％；F2:35.1％；F3:32.1％；F4:28.3％；F5:24.1％；F6:22.1％；F7:19.5％；F8:14.3％；
经检测每任意2000mm长度上卷切钢带的不平度为13.8mm，规定塑性延伸强度为248MPa，抗拉强度为550MPa，断后伸长率为37％，符合GB/T4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》。
实施例3：
与实施例1相比所不同的是：
一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，步骤6、板坯加热：板坯厚度170mm～220mm，板坯加热采用加热步进炉，板坯入炉温度550℃～650℃，进行预热段加热，时间控制在90min；其中预热段温度在900℃～1000℃段时，时间控制在80min；预热段结束进入一段加热，一段加热温度1060℃～1100℃，时间控制在45min，一段加热结束进入二段加热，二段加热温度1160℃～1180℃，时间控制在65min，二段加热结束进入均热段加热，均热段加热温度1180℃～1185℃，时间控制在40min，炉内加热总时间240min，其中预热段温度在900℃～1000℃段时，进而提高钢坯塑性，降低变形抵抗力，进一步可使轧制用较大的下压量，防止出现热轧边裂的问题，进一步提高轧机的生产效率；
步骤7、钢坯粗轧：将钢坯进行粗轧，粗轧机采用循环可逆轧机，粗轧温度1180～1250℃，7道次立辊辊缝为1385～1420mm，轧制速度4.5m/s，轧制末道次温度为1080℃～1120℃，首道次压下率25.3％，二道次压下率控制在27.3％，三道次压下率控制在29.1％，四道次压下率控制在27.6％，五道次压下率控制在25.6％，六道次压下率控制在23.1％，轧制末道次压下率为20.4％，得到粗轧钢板；
步骤8、钢坯精轧：粗轧完成后的板坯送至精轧机组，精轧机组采用F1～F8共8架精轧机，精轧入口温度1100～1150℃，道次压下率分别为F1：38.5％；F2:35.3％；F3:32.3％；F4:28.3％；F5:24.5％；F6:22.3％；F7:20.5％；F8:15.3％；
经检测每任意2000mm长度上卷切钢带的不平度为14mm，规定塑性延伸强度为243MPa，抗拉强度为551MPa，断后伸长率为36％，符合GB/T4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，其特征在于410S马氏体不锈钢成分重量百分比为：C≤0.08％、Si≤1％、Mn≤1％、P≤0.04％、S≤0.03％、Cr≤13.5％、Ni≤0.6％，余量为Fe和少量不可避免的杂质；
其生产工艺包括以下步骤：
步骤1、电弧炉加热：各化学元素按重量百分比依次加入碳2.3％～5.5％、硅0.8％～3.2％、锰0.3％～1.5％、磷0.05％～0.15％、其余为废钢配碳粉或焦炭，温度在1500℃～1560℃进行取样分析，出钢时控制以下参数为：碳1.8％～2.0％、磷≤0.01％，出钢温度≥1630℃，在出钢时严禁下渣，出钢1/4时，加入造渣材料；
步骤2、AOD炉加工：入炉钢水按重量百分比依次加入碳1.8％～2.0％、硅0.2％～1.5％、磷0.3％～0.5％，兑完钢后先升温5～15分钟，加入重量百分比为13％～15％的高铬，取碳样温度1680℃～1700℃，出钢温度控制在1600℃～1620℃；
步骤3、LF炉加工：进站测温、取样，每炉取成品样做好记录，进站时间40min～55min/炉；强吹12min～20min，镇静15min～20min，向桶内吹氩气进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而精炼；
步骤4、连铸：钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料，浇筑时间57～71min，拉速0.3m/min～1.5m/min；
步骤5、钢坯转运：钢坯吊离连铸机后进粗检，完成粗检达到热轧质量要求后进行转运，将板坯放入专用保温箱中，将保温箱与板坯同时进行转运，在转运过程中温度控制在580℃～680℃，最后进行封尾操作；
步骤6、板坯加热：板坯厚度170mm～220mm，板坯加热采用加热步进炉，板坯入炉温度550℃～650℃，进行预热段加热，时间控制在90min～100min；其中预热段温度在900℃～1000℃段时，时间控制在75min～80min；预热段结束进入一段加热，一段加热温度1060℃～1100℃，时间控制在40min～50min，一段加热结束进入二段加热，二段加热温度1160℃～1180℃，时间控制在60min～70min，二段加热结束进入均热段加热，均热段加热温度1180℃～1185℃，时间控制在40min～50min，炉内加热总时间230min～270min；
步骤7、钢坯粗轧：将钢坯进行粗轧，粗轧机采用循环可逆轧机，粗轧温度1180～1250℃，7道次立辊辊缝为1385～1420mm，轧制速度2～4.5m/s，轧制末道次温度为1080℃～1120℃，首道次压下率小于等于25.3％，二道次压下率控制在25.5％～27.3％，三道次压下率控制在27.5％～29.1％，四道次压下率控制在25.3％～27.6％，五道次压下率控制在23.2％～25.6％，六道次压下率控制在20.2％～23.1％，轧制末道次压下率为18.1％～20.4％，得到粗轧钢板；
步骤8、钢坯精轧：粗轧完成后的板坯送至精轧机组，精轧机组采用F1～F8共8架精轧机，精轧入口温度1100～1150℃，道次压下率分别为F1：36.1％～38.5％；F2:33.5％～35.3％；F3:31.5％～32.3％；F4:26.4％～28.3％；F5:23.9％～24.5％；F6:21.4％～22.3％；F7:18.3％～20.5％；F8:12.1％～15.3％；
步骤9、层流冷却：冷却速度控制在35℃/s～45℃/s；
步骤10、卷曲：将精轧钢板送入第一卷取机进行卷曲，卷曲温度控制在620℃～680℃，获得热连轧钢板卷。
2.根据权利要求1所述的一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，其特征在于步骤4、连铸包括以下步骤：
1)连铸第一包钢水温度1585℃～1590℃，连铸连续出钢温度1570±3℃。
3.根据权利要求1所述的一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，其特征在于步骤4、连铸包括以下步骤：
1)拉速控制：温度小于1525℃，跟踪浇筑长度0.4～1m，设定拉速0.3～0.5m/min，温度1525℃～1535℃，跟踪浇筑长度5～7m，设定拉速0.9～1.2m/min，温度1535℃～1545℃，跟踪浇筑长度11～13m，设定拉速1～1.2m/min，温度≥1545℃～1550℃，跟踪浇筑长度15～17m，设定拉速1.2～1.5m/min。
4.根据权利要求1所述的一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，其特征在于步骤7、钢坯粗轧：粗轧采用7道次轧制，分别在第1、3、5道次除鳞。
5.根据权利要求1-4所述的一种410S马氏体不锈钢及其生产工艺，其特征在于步骤8、钢坯精轧：精轧中投用蒸汽除鳞，精轧出口温度950℃～1150℃。
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