CN114345940B - 一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，包括在轧制阶段控制出钢节奏并提高轧制速度以减少温降，在缓冷阶段采用冷床缓冷至室温等；本发明根据钢种的特性，制定相应的轧制策略及缓冷策略来保证板形，满足了生产要求。

Description

一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法。

背景技术

模具用马氏体不锈钢是一种高硬度、高耐磨性的不锈钢材料，易磨削加工，适合做高镜面精密注塑模具(包括模仁、模腔)，热处理后有较高的硬度和韧性，可做冲压模具配件、模板等。

模具用马氏体不锈钢在生产过程中，其板形问题始终制约着生产进度与产品品质。由于其生产厚度规格大，很难通过矫直等手段解决板形问题。

申请号为201911294266.0的中国专利申请公开了“一种马氏体不锈钢薄板热处理的板形控制方法”，包括下列步骤：A、选择马氏体不锈钢薄板，经过980～1080℃加热，淬火热处理后，其硬度值在HRC48以上；B、然后对马氏体不锈钢薄板进行加热，使马氏体不锈钢薄板在高温条件下充分奥氏体化；C、马氏体不锈钢薄板加热均匀后，在出炉前进行预冷；D、预冷后的马氏体不锈钢薄板迅速进入整平模，进行整平；E、马氏体不锈钢薄板在整平模内保压冷却至低于60℃后，出模的产品即为成品。该马氏体不锈钢薄板热处理的板形控制方法，对30Cr13马氏体不锈钢的薄板原料的板形要求不高，板形主要通过热处理过程控制获得。

而对于模具用马氏体不锈钢，其显微结组织呈片状马氏体型，具有高强度和低韧性的特点。高温强度高，轧制时变形抗力大，在轧制过程中随着温度的降低，其塑性随之降低，变形抗力急剧增加，给板形的控制带来较大困难。同时无法进行冷态的任何矫直处理。

发明内容

本发明提供了一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，根据钢种的特性，制定相应的轧制策略及缓冷策略来保证板形，满足了生产要求。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，包括如下措施：

钢板在终轧道次低速咬入，咬入速度为0.8～2.5m/s，终轧道次的上下辊速差控制在+0.5％～-5％；

在轧机岗位控制出钢岗位的出钢节奏，前一块钢板出矫直机后，后一块钢板再从加热炉出来进轧机；

钢坯粗除鳞，除鳞后的辊道速度为4.0～4.5m/s，使除鳞后的钢坯直接转至轧机前；

开轧温度不低于1050℃；轧制过程中控制单道次轧制时间在5s以内，轧制压下量在模型计算的基础上增加3～5mm，轧制道次控制在10道次以内；

轧制后的钢板采用冷床进行平铺缓冷，缓冷至室温后再进行转运。

所述钢板的硬度为HRC 50以上，厚度为60～100mm。

轧制后又经热处理的钢板，待热处理结束后采用冷床缓冷至室温后再下线转运。

成品钢板的不平度控制在5mm/2m以内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

根据钢种的特性，制定相应的轧制策略及缓冷策略来保证板形，满足了生产要求。

具体实施方式

本发明所述一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，包括如下措施：

钢板在终轧道次低速咬入，咬入速度为0.8～2.5m/s，终轧道次的上下辊速差控制在+0.5％～-5％；

在轧机岗位控制出钢岗位的出钢节奏，前一块钢板出矫直机后，后一块钢板再从加热炉出来进轧机；

钢坯粗除鳞，除鳞后的辊道速度为4.0～4.5m/s，使除鳞后的钢坯直接转至轧机前；

开轧温度不低于1050℃；轧制过程中控制单道次轧制时间在5s以内，轧制压下量在模型计算的基础上增加3～5mm，轧制道次控制在10道次以内；

轧制后的钢板采用冷床进行平铺缓冷，缓冷至室温后再进行转运。

所述钢板的硬度为HRC 50以上，厚度为60～100mm。

轧制后又经热处理的钢板，待热处理结束后采用冷床缓冷至室温后再下线转运。

成品钢板的不平度控制在5mm/2m以内。

本发明根据钢种特性，通过制定相应的轧制策略及缓冷策略来保证板形。如前所述，模具用马氏体不锈钢具有高强度和低韧性的特点，轧制时变形抗力大，板形控制困难，同时无法进行冷态矫直，因此板形控制的关键环节就在轧制阶段。

模具用马氏体不锈钢的头部板形问题特别的明显，是模具不锈钢板形的症结所在，由于模具不锈钢生产的厚度规格大，产生轧制头部板形问题后采用热矫直方式处理时，常常因为超出额定矫直力，矫直机的保护系统启动，即离合自动切断，使矫直作业无法继续进行；当矫直机恢复后，钢板又出现了较大的温降，当其温度低于600℃时，很难再通过矫直进行板形矫正。

结合该钢种特性，在加热温度不具备提升空间的前提下，如何减少轧制过程温降，尽快完成轧制显得尤为重要。在实际生产过程中，由于出钢岗位不能实时掌控生产的实际状况，当后续工序出现问题时不能及时停止出钢；而由于马氏体不锈钢的特性，钢板轧制完成后如不能及时矫直将会影响后续板形控制；所以针对此钢种，需掌握生产的实时情况，及时调整出钢节奏，同时重点控制头部板形问题，避免矫直时因钢板出现较大温降而无法通过热矫直进行恢复。

本发明在长期实践和探索的基础上，总结出了“两调一减”的模具用马氏体不锈钢板形控制策略，主要针对钢板的轧制阶段及缓冷阶段，具体如下：

一、轧制阶段的“两调”策略；

1、根据轧制过程中头部板形变化情况(是否出现鹅头弯、上翘、下扣等板形缺陷)，而且钢板通常是在倒数第三道次产生上述板形缺陷，保证钢板在终轧道次低速咬入，并将终轧道次上下辊速差控制在+0.5％至-5％范围内。

2、调整出钢节奏；由轧机岗位控制出钢岗位的出钢节奏，前一块钢板出矫直机后，后一块钢板再从加热炉出来进轧机；。

二、轧制阶段的“一减”策略；

减少温降：钢坯粗除鳞前，设置除鳞后的辊道速度，使除鳞后的钢坯直接转至轧机前，以减少待轧温降(可减少温降约50℃)；同时轧制过程中通过改变轧制速度，控制单道次轧制时间，缩减单块钢坯成板的速度；控制轧制的压下量，在轧制力不超过5000吨的情况下，根据生产经验给出比模型设定压下量多3～5mm的压下量，减少轧制道次。上述措施实施后可提高终轧温度约100℃。

二、缓冷策略

保证平铺钢板的上下冷却速率趋于一致，将钢板由常规的在火切高台架缓冷改进为在上下空气流通较为均匀的冷床进行平铺缓冷，要求钢板必须缓冷直至室温后再进行转运。对于轧后热处理的钢板，待热处理结束后钢板同样要在冷床缓冷至室温后方可下线转运。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

【实施例】

实施例与对比例的工艺参数对比见下表：

工艺参数	对比例	实施例
			终轧道次咬入速度	4.0m/s～5.0m/s	2.0m/s～2.5m/s
除鳞后辊道速度	2.0m/s～3.0m/s	4.0m/s～4.5m/s
			单道次轧制时间	8s内	5s内
单道次压下量	模型计算	模型计算+3m～5m
			轧制道次数	13道次内	10道次内
缓冷方式	热板下线高台架堆垛缓冷	冷床平铺缓冷至室温

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，其特征在于，包括如下措施：

钢板在终轧道次低速咬入，咬入速度为0.8～2.5m/s，终轧道次的上下辊速差控制在+0.5％～-5％；

在轧机岗位控制出钢岗位的出钢节奏，前一块钢板出矫直机后，后一块钢板再从加热炉出来进轧机；

钢坯粗除鳞，除鳞后的辊道速度为4.0～4.5m/s，使除鳞后的钢坯直接转至轧机前；

开轧温度不低于1050℃；轧制过程中控制单道次轧制时间在5s以内，轧制压下量在模型计算的基础上增加3～5mm，轧制道次控制在10道次以内；

轧制后的钢板采用冷床进行平铺缓冷，缓冷至室温后再进行转运。

2.根据权利要求1所述的一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，其特征在于，成品钢板的硬度为HRC50以上，厚度为60～100mm。

3.根据权利要求1所述的一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，其特征在于，轧制后又经热处理的钢板，待热处理结束后采用冷床缓冷至室温后再下线转运。

4.根据权利要求1所述的一种高硬度模具用马氏体不锈钢厚板的板形控制方法，其特征在于，成品钢板的不平度控制在5mm/2m以内。