CN114250423A - 一种免退火不锈钢板材的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及不锈钢生产工艺技术领域，尤其为一种免退火不锈钢板材的生产工艺，包括以下步骤：S1，钢水冶炼，按照重量百分比准备不锈钢板材各化学成分配料，输送至熔炼炉中进行熔炼处理，得到钢水；S2，铸坯，将钢水注入结晶器中，调节结晶器中间包塞棒开启度、水口插入深度和拉速，控制结晶器液面稳定，铸坯过程中，本发明设计有效解决现有技术中，不锈钢板材生产工艺一般为制钢、热轧以及退火，通过该工艺可以得到组织及性能都良好的板材，板材生产工艺中退火的主要目的是改善金相组织，去除轧制内应力，改善板材加工性能，但是现有技术中退火步骤的工艺流程复杂，生产时间长，生产成本高的问题。

Description

一种免退火不锈钢板材的生产工艺
技术领域
本发明涉及不锈钢生产工艺技术领域，具体为一种免退火不锈钢板材的生产工艺。
背景技术
奥氏体不锈钢中含有Cr、Ni元素在常温下具有奥氏体组织，奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，使得奥氏体不锈钢具有广泛的运用，但是强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，在冷轧前需要进行退火处理。
现有技术中，不锈钢板材生产工艺一般为制钢、热轧以及退火，通过该工艺可以得到组织及性能都良好的板材，板材生产工艺中退火的主要目的是改善金相组织，去除轧制内应力，改善板材加工性能，但是现有技术中退火步骤的工艺流程复杂，生产时间长，生产成本高。
综上所述，本发明通过一种免退火不锈钢板材的生产工艺来解决存在的问题
发明内容
本发明的目的在于提供一种免退火不锈钢板材的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种免退火不锈钢板材的生产工艺，包括以下步骤：
S1，钢水冶炼，按照重量百分比准备不锈钢板材各化学成分配料，输送至熔炼炉中进行熔炼处理，得到钢水；
S2，铸坯，将钢水注入结晶器中，调节结晶器中间包塞棒开启度、水口插入深度和拉速，控制结晶器液面稳定，铸坯过程中，连铸时过热度保持在13℃～15℃，铸坯拉速保持在0.35m/min～0.4m/min，设置轻压下及电磁搅拌工艺改善铸坯偏析，连铸全流程保护浇注，防止二次氧化，从而得到板坯；
S3，轧制，通过加热炉把板坯加热到890℃～950℃进行轧制，轧制期间温度为950℃～980℃，经过7道次轧制后得到55mm～60mm厚的板材；
S4，冷却，将板材送入风冷线中进行冷却；
S5，酸化处理，对冷却好的板材依次进行硫酸预洗和混酸酸洗处理，得到免退火不锈钢板材。
作为本发明优选的方案，所述S5中得到得免退火不锈钢板材为奥氏体不锈钢，以重量百分含量计，免退火不锈钢板材包括以下化学成分：C：≤0.07；Mn≤2.0；P：≤0.045；S：≤0.003；Si：≤0.75；Cr:17.5～19.5；Ni:8.0～10.5；N≤0.1；余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。
作为本发明优选的方案，所述S1中熔炼处理的具体步骤为：
S11，对熔炼炉中的钢水采用KR铁水预处理，对铁水进行脱S、P处理，处理后硫含量低于0.0040％，保证入转炉铁水的高纯净；
S12，铁水转入转炉内，转炉升温，吹氧脱C、造渣脱P，根据钢水中C和P的动力学关系，严格控制终点碳含量在0.04％～0.06％，转炉出钢后，钢水进一步采用LF+RH精炼，采用吹氩搅拌控制钢水夹杂物，真空处理使钢水中氢含量低至0.9ppm以下；
S13，当钢水碳、磷含量达到出钢要求时，从出钢口出钢，在转炉内钢水剩余10％以下时，在出钢口放挡渣塞，防止下渣。
作为本发明优选的方案，所述S5中硫酸预酸洗过程中酸洗线TV值控制在225～230，抛丸转速控制在1800r/min～1880r/min，H2SO4浓度为285g/L～305g/L，温度95℃～98℃。
作为本发明优选的方案，所述混酸酸洗工艺过程混合酸由HNO3和HF构成，HNO3浓度200g/L～240g/L，HF浓度47g/L～53g/L，酸温65℃～70℃。
作为本发明优选的方案，所述S1中熔炼处理后得到的钢水温度1450℃～155℃，钢水碳含量在0.058％～0.135％的范围内，钢水磷含量在0.0085％～0.0195％的范围内。
作为本发明优选的方案，所述S3热轧过程中每道次的压下率为16.5％～17％，轧制力为855ton～865ton，轧制速度为515mpm～530mpm，轧制时第一道次变形率保持在32％～35％，成品道次变形率不超过9％。
作为本发明优选的方案，所述S4中风冷线以8.3～8.5℃/s冷速冷却板材至580℃～630℃后，将板材送入保温罩，板材在保温罩内以0.75～0.8℃/s冷速冷却到室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过在不锈钢板材热轧后不进行退火，使用酸洗和风冷线来代替退火处理，避免了热轧后的退火工艺，降低了生产成本和时间，同时通过在线加罩缓冷，使形变的未转变的奥氏体相变，缓冷时间相比热收集工艺较少，大大缩短了生产时间，提高了生产效率。
2、本发明中，通过在进入保温罩前以较快冷速冷却，使板材中发生铁素体相变，沿奥氏体晶界处析出细小呈网状弥散分布的共析铁素体，从而避免产生粗大的铁素体组织，快冷后以较低温度送入保护罩中缓冷，在这一过程中会发生珠光体相变，得到细小的片层状珠光体，网状弥散分布的铁素体具有好的塑性，细小的片层状珠光体兼具一定的韧性，从而使制造出的不锈钢板材具有较高的塑性和韧性。
3、本发明中，通过高纯净钢冶炼技术保证钢水的高纯净度，避免了后续冷却过程中板材中心处异常组织的形成。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述，给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种技术方案：
一种免退火不锈钢板材的生产工艺，包括以下步骤：
S1，钢水冶炼，按照重量百分比准备不锈钢板材各化学成分配料，输送至熔炼炉中进行熔炼处理，得到钢水；
S2，铸坯，将钢水注入结晶器中，调节结晶器中间包塞棒开启度、水口插入深度和拉速，控制结晶器液面稳定，铸坯过程中，连铸时过热度保持在13℃～15℃，铸坯拉速保持在0.35m/min～0.4m/min，设置轻压下及电磁搅拌工艺改善铸坯偏析，连铸全流程保护浇注，防止二次氧化，从而得到板坯；
S3，轧制，通过加热炉把板坯加热到890℃～950℃进行轧制，轧制期间温度为950℃～980℃，经过7道次轧制后得到55mm～60mm厚的板材；
S4，冷却，将板材送入风冷线中进行冷却；
S5，酸化处理，对冷却好的板材依次进行硫酸预洗和混酸酸洗处理，得到免退火不锈钢板材。
进一步的，所述S5中得到的免退火不锈钢板材为奥氏体不锈钢，以重量百分含量计，免退火不锈钢板材包括以下化学成分：C：≤0.07；Mn≤2.0；P：≤0.045；S：≤0.003；Si：≤0.75；Cr:17.5～19.5；Ni:8.0～10.5；N≤0.1；余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。
进一步的，所述S1中熔炼处理的具体步骤为：
S11，对熔炼炉中的钢水采用KR铁水预处理，对铁水进行脱S、P处理，处理后硫含量低于0.0040％，保证入转炉铁水的高纯净；
S12，铁水转入转炉内，转炉升温，吹氧脱C、造渣脱P，根据钢水中C和P的动力学关系，严格控制终点碳含量在0.04％～0.06％，转炉出钢后，钢水进一步采用LF+RH精炼，采用吹氩搅拌控制钢水夹杂物，真空处理使钢水中氢含量低至0.9ppm以下；
S13，当钢水碳、磷含量达到出钢要求时，从出钢口出钢，在转炉内钢水剩余10％以下时，在出钢口放挡渣塞，防止下渣。
进一步的，所述S5中硫酸预酸洗过程中酸洗线TV值控制在225～230，抛丸转速控制在1800r/min～1880r/min，H2SO4浓度为285g/L～305g/L，温度95℃～98℃。
进一步的，所述混酸酸洗工艺过程混合酸由HNO3和HF构成，HNO3浓度200g/L～240g/L，HF浓度47g/L～53g/L，酸温65℃～70℃。
进一步的，所述S1中熔炼处理后得到的钢水温度1450℃～155℃，钢水碳含量在0.058％～0.135％的范围内，钢水磷含量在0.0085％～0.0195％的范围内。
进一步的，所述S3热轧过程中每道次的压下率为16.5％～17％，轧制力为855ton～865ton，轧制速度为515mpm～530mpm，轧制时第一道次变形率保持在32％～35％，成品道次变形率不超过9％。
进一步的，所述S4中风冷线以8.3～8.5℃/s冷速冷却板材至580℃～630℃后，将板材送入保温罩，板材在保温罩内以0.75～0.8℃/s冷速冷却到室温。
具体实施案例
实施案例1：
按照重量百分比准备不锈钢板材各化学成分配料，输送至熔炼炉中进行熔炼处理，对熔炼炉中的钢水采用KR铁水预处理，对铁水进行脱S、P处理，处理后硫含量低于0.0040％，保证入转炉铁水的高纯净，铁水转入转炉内，转炉升温，吹氧脱C、造渣脱P，根据钢水中C和P的动力学关系，严格控制终点碳含量在0.04％，转炉出钢后，钢水进一步采用LF+RH精炼，采用吹氩搅拌控制钢水夹杂物，真空处理使钢水中氢含量低至0.9ppm以下，当钢水碳、磷含量达到出钢要求时，从出钢口出钢，在转炉内钢水剩余10％以下时，在出钢口放挡渣塞，防止下渣，熔炼处理后得到的钢水温度1450℃，钢水碳含量在0.058％的范围内，钢水磷含量在0.0085％的范围内；
将钢水注入结晶器中，调节结晶器中间包塞棒开启度、水口插入深度和拉速，控制结晶器液面稳定，铸坯过程中，连铸时过热度保持在13℃，铸坯拉速保持在0.35m/min，设置轻压下及电磁搅拌工艺改善铸坯偏析，连铸全流程保护浇注，防止二次氧化，从而得到板坯；
通过加热炉把板坯加热到890℃进行轧制，轧制期间温度为950℃，经过7道次轧制后得到55mm厚的板材，热轧过程中每道次的压下率为16.5％轧制力为855ton，轧制速度为515mpm，轧制时第一道次变形率保持在32％，成品道次变形率不超过9％；
将板材送入风冷线中进行冷却，风冷线以8.3冷速冷却板材至580℃后，将板材送入保温罩，板材在保温罩内以0.75冷速冷却到室温；
对冷却好的板材依次进行硫酸预洗和混酸酸洗处理，硫酸预酸洗过程中酸洗线TV值控制在225，抛丸转速控制在1800r/min，H2SO4浓度为285g/L，温度95℃，混酸酸洗工艺过程混合酸由HNO3和HF构成，HNO3浓度200g/L，HF浓度47g/L，酸温65℃，酸性处理后得到免退火不锈钢板材，免退火不锈钢板材为奥氏体不锈钢，以重量百分含量计，免退火不锈钢板材包括以下化学成分：C：≤0.07；Mn≤2.0；P：≤0.045；S：≤0.003；Si：≤0.75；Cr:17.5～19.5；Ni:8.0～10.5；N≤0.1；余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。
对比案例1：
按照重量百分比准备不锈钢板材各化学成分配料，输送至熔炼炉中进行熔炼处理，对熔炼炉中的钢水采用KR铁水预处理，对铁水进行脱S、P处理，处理后硫含量低于0.0040％，保证入转炉铁水的高纯净，铁水转入转炉内，转炉升温，吹氧脱C、造渣脱P，根据钢水中C和P的动力学关系，严格控制终点碳含量在0.04％，转炉出钢后，钢水进一步采用LF+RH精炼，采用吹氩搅拌控制钢水夹杂物，真空处理使钢水中氢含量低至0.9ppm以下，当钢水碳、磷含量达到出钢要求时，从出钢口出钢，在转炉内钢水剩余10％以下时，在出钢口放挡渣塞，防止下渣，熔炼处理后得到的钢水温度1450℃，钢水碳含量在0.058％的范围内，钢水磷含量在0.0085％的范围内；
将钢水注入结晶器中，调节结晶器中间包塞棒开启度、水口插入深度和拉速，控制结晶器液面稳定，铸坯过程中，连铸时过热度保持在13℃，铸坯拉速保持在0.35m/min，设置轻压下及电磁搅拌工艺改善铸坯偏析，连铸全流程保护浇注，防止二次氧化，从而得到板坯；
通过加热炉把板坯加热到890℃进行轧制，轧制期间温度为950℃，经过7道次轧制后得到55mm厚的板材，热轧过程中每道次的压下率为16.5％轧制力为855ton，轧制速度为515mpm，轧制时第一道次变形率保持在32％，成品道次变形率不超过9％；
退火，将轧制好的板材送入退火炉中进行退火处理，从而得到经过退火处理的不锈钢板材。
将上述实施案例1和对比案例1中获得的不锈钢板材进行检测，检测结果如表1所示：
表1，不锈钢板材性能检测表
Figure BDA0003437289550000081
从表1中可以看出，生产出的免退火不锈钢板材的屈服强度、抗拉强度、延伸率以及硬度与经过退火处理生产出的不锈钢板材相比，没有产生较大的差距，同时生产时长比经过退火处理生产出的不锈钢板材大大缩短，从而提高不锈钢板材的生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1，钢水冶炼，按照重量百分比准备不锈钢板材各化学成分配料，输送至熔炼炉中进行熔炼处理，得到钢水；
S2，铸坯，将钢水注入结晶器中，调节结晶器中间包塞棒开启度、水口插入深度和拉速，控制结晶器液面稳定，铸坯过程中，连铸时过热度保持在13℃～15℃，铸坯拉速保持在0.35m/min～0.4m/min，设置轻压下及电磁搅拌工艺改善铸坯偏析，连铸全流程保护浇注，防止二次氧化，从而得到板坯；
S3，轧制，通过加热炉把板坯加热到890℃～950℃进行轧制，轧制期间温度为950℃～980℃，经过7道次轧制后得到55mm～60mm厚的板材；
S4，冷却，将板材送入风冷线中进行冷却；
S5，酸化处理，对冷却好的板材依次进行硫酸预洗和混酸酸洗处理，得到免退火不锈钢板材。
2.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述S5中得到的免退火不锈钢板材为奥氏体不锈钢，以重量百分含量计，免退火不锈钢板材包括以下化学成分：C：≤0.07；Mn≤2.0；P：≤0.045；S：≤0.003；Si：≤0.75；Cr:17.5～19.5；Ni:8.0～10.5；N≤0.1；余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述S1中熔炼处理的具体步骤为：
S11，对熔炼炉中的钢水采用KR铁水预处理，对铁水进行脱S、P处理，处理后硫含量低于0.0040％，保证入转炉铁水的高纯净；
S12，铁水转入转炉内，转炉升温，吹氧脱C、造渣脱P，根据钢水中C和P的动力学关系，严格控制终点碳含量在0.04％～0.06％，转炉出钢后，钢水进一步采用LF+RH精炼，采用吹氩搅拌控制钢水夹杂物，真空处理使钢水中氢含量低至0.9ppm以下；
S13，当钢水碳、磷含量达到出钢要求时，从出钢口出钢，在转炉内钢水剩余10％以下时，在出钢口放挡渣塞，防止下渣。
4.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述S5中硫酸预酸洗过程中酸洗线TV值控制在225～230，抛丸转速控制在1800r/min～1880r/min，H2SO4浓度为285g/L～305g/L，温度95℃～98℃。
5.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述混酸酸洗工艺过程混合酸由HNO3和HF构成，HNO3浓度200g/L～240g/L，HF浓度47g/L～53g/L，酸温65℃～70℃。
6.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述S1中熔炼处理后得到的钢水温度1450℃～155℃，钢水碳含量在0.058％～0.135％的范围内，钢水磷含量在0.0085％～0.0195％的范围内。
7.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述S3热轧过程中每道次的压下率为16.5％～17％，轧制力为855ton～865ton，轧制速度为515mpm～530mpm，轧制时第一道次变形率保持在32％～35％，成品道次变形率不超过9％。
8.根据权利要求1所述的一种免退火不锈钢板材的生产工艺，其特征在于：所述S4中风冷线以8.3～8.5℃/s冷速冷却板材至580℃～630℃后，将板材送入保温罩，板材在保温罩内以0.75～0.8℃/s冷速冷却到室温。
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