CN114686751B - 一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，通过增加热轧黑卷内圈的强制水雾均匀冷却至350℃以下，既可避免脆性相的析出又可保证带钢板形；同时设定热轧黑卷轧制厚度规格为4.0~5.0mm，既保证了热轧黑卷不出现粘辊影响表面质量，又确保了热轧黑卷良好的冲击韧性；同时，将热轧黑卷温度控制在60~90℃时上热退火酸洗线生产，既可避免温度降低至韧脆转变温度以下开卷、串带，又可避免温度过高对热退火酸洗线胶辊设备的损坏。另外，通过设置矫直机压下量为0.5~1.0mm，可以避免大的压下量造成热轧黑卷微裂纹的产生又可以保证焊接时焊缝的平直。本发明能够实现炉卷轧机轧制的高铬铁素体不锈钢热轧黑卷在热退火酸洗线生产过程的稳定顺行，在开卷、串带过程中均不会出现断带停机的情况。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢生产技术领域，具体涉及一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法。
背景技术
高铬铁素体不锈钢在不锈钢厂热轧卷生产时，在卷曲后的冷却过程中会经过475℃的脆性温度区间，析出大量脆性的α'金属间化合物，造成带钢脆性增加，在热退火酸洗线开卷、串带过程中极易出现断带停机的生产事故。且铬含量越高，475℃脆性敏感性越高，脆性恶化越明显。对于热轧采用炉卷轧机轧制的高铬铁素体不锈钢尤其明显，炉卷轧机不同于连轧机，属于往复可逆轧制，热轧黑卷头部50~100米相较其他部分轧制温度低60~100℃，具体见图1。过低的轧制温度加剧了热轧黑卷头部的脆性，导致热轧黑卷头部50~100米韧性急剧下降。以上原因导致采用炉卷轧机轧制的高铬铁素体不锈钢热轧黑卷在热退火酸洗线生产时经常在开卷、串带时发生脆断，此类断带处理时间特别长，给生产稳定顺行造成巨大冲击。
申请号为201711158036.2的中国发明专利提供了一种提高超级铁素体不锈钢热轧板韧性的方法，该方法需要在热轧机组后设置连续加热炉，而目前各大钢厂热轧机组后基本没有连续加热炉设备。该方法采用的是热连轧机组，不存在头部轧制温度低、脆性倾向大等问题；但该方法在保温处理后需采用高压水冷却至400℃以下，而目前炉卷轧机高压水冷却温度一般只能达到550℃左右，无法直接冷却到400℃以下，要快速冷却到400℃以下需要对设备进行改造，因此，无法满足不锈钢防脆断生产的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，以解决现有炉卷轧机轧制的高铬铁素体不锈钢黑卷头部脆性大，热退火酸洗线开卷、串带过程中经常发生脆断导致生产线停机的问题。
为解决以上问题，本发明采用的技术方案是：
一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，包括以下步骤：
步骤一、按照VOD-LF精炼炉常规工艺冶炼、连铸板坯；所述板坯规格为：220mm×1250mm×(8000-9000)mm；
步骤二、将步骤一中板坯进行全修磨处理；
步骤三、将步骤二中全修磨处理后的板坯在预热炉加热，然后利用炉卷轧机轧制成目标厚度为4.0~5.0mm的热轧黑卷；
步骤四、热轧黑卷下线后，采用喷水的方式对黑卷内圈进行冷却，使热轧黑卷内圈100m长度范围内快速冷却到350℃以下；
步骤五、当热轧黑卷温度降至60~90℃或者采用热卷保温方式将黑卷温度控制在60~90℃时，上热退火酸洗线生产；
步骤六、热退火酸洗线生产开卷过程中控制矫直机压下量为0.5~1.0mm；热退火酸洗线的退火工艺及酸洗工艺按照常规工艺执行。
作为本发明技术方案的优选，所述步骤一中，板坯成分为：C≤0.015%，Si:≤0.30%，Mn:≤0.40%，P:≤0.035%，S:≤0.003%，Ni:≤0.50%，Cr:21.0~24.0%，Mo:1.50~2.50%，Ti:0.10~0.30%，Nb:0.10~0.30%，N:≤0.015%。
进一步地，步骤二中，所述全修磨处理为先用16#砂轮修磨两遍，修磨深度为2.0~3.0mm，再用20#砂轮修磨一遍，修磨深度为0.5~1.0mm。
进一步地，步骤三中，所述预热炉加热温度为所述预热炉加热温度为1160~1180℃，精轧开轧温度970~1000℃，卷曲过程中高压水冷却按照最大流量控制，卷曲温度550~600℃。
进一步地，步骤四中，所述黑卷内圈喷水冷却时采用水雾均匀冷却。
进一步地，步骤五中，热轧黑卷温度控制在60~90℃还可以采用将加热棒放在黑卷卷芯部位加热的方式进行加热保温。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：
1、本发明克服了炉卷轧机头部轧制温度低、脆性倾向大的劣势，通过工艺优化，有效改善了热轧黑卷头部韧性，在热退火酸洗线开卷、串带过程中均不会出现断带停机的情况。
2、炉卷轧机轧制高铬铁素体不锈钢时高压水冷却无法避开脆性相析出温度区间，卷曲后通过增加热轧黑卷内圈水雾均匀冷却，既可以避免脆性相的析出，又可以保证带钢板形的平直。
3、热轧轧制高铬铁素体不锈钢时黑卷过厚会提高韧脆转变温度，过薄会增加热轧黑卷粘辊风险，本发明通过设定合理的热轧黑卷轧制厚度规格，既保证了热轧黑卷不出现粘辊影响表面质量，又确保了热轧黑卷良好的冲击韧性。
4、本发明将热轧黑卷温度控制在60~90℃时上热退火酸洗线生产，即可避免温度降低至韧脆转变温度以下开卷、串带，又可避免温度过高对热退火酸洗线胶辊设备的损坏。
5、本发明通过设置合理的矫直机压下量，可以避免大的压下量造成热轧黑卷微裂纹的产生又可以保证焊接时焊缝的平直。
附图说明
图1是炉卷轧机轧制高铬铁素体不锈钢精轧末道次轧制温度曲线图；
图2是热轧黑卷内圈水雾冷却装置示意图；
1-连接高压水的水管；2-水雾冷却喷射梁；3-喷射小孔；
图3是常规工艺与本发明冲击吸收功对比示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法进行详细说明，所述实施例不以任何形式限制本发明。
以下实施例中，黑卷内圈喷水冷却时采用水雾均匀冷却，图2是热轧黑卷内圈水雾冷却装置示意图。
实施例1
本实施例提供的一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，具体操作如下：
（1）冶炼、连铸：按常规工艺冶炼规格为220×1250×9000mm，牌号为019Cr23Mo2Ti的不锈钢，其含量的质量百分比为：C:0.015%，Si:0.30%，Mn:0.40%，P:0.02%，S:0.003%，Ni:0.20%，Cr:23.5%，Mo:1.5%，Nb:0.1%，Ti:0.3%，N:0.013%；
（2）将以上板坯采用16#砂轮修磨两遍、修磨深度3.0mm，20#砂轮修磨一遍、修磨深度1.0mm；
（3）将（2）中修磨后板坯在预热炉加热至1180℃，精轧开轧温度为1000℃，轧制成目标厚度为5.0mm的热轧黑卷，卷曲温度为600℃；
（4）热轧黑卷下线后快速对黑卷内圈进行喷水水雾冷却，使热轧黑卷内圈100m长度范围内快速冷却到350℃以下；
（5）当热轧黑卷内卷温度降低至90℃时上热退火酸洗线进行生产，此工艺条件下热轧黑卷内圈冲击吸收功见图3中实施例1；
（6）热退火酸洗线入口开卷机矫直量设定为1.0mm；热退火酸洗线的退火工艺及酸洗工艺按照常规工艺执行。
实施例2
本实施例提供的一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，具体操作如下：
（1）冶炼、连铸：按常规工艺冶炼规格为220×1250×8000mm，牌号为019Cr23Mo2Ti的不锈钢，其含量的质量百分比为：C:0.014%，Si:0.30%，Mn:0.40%，P:0.02%，S:0.003%，Ni:0.20%，Cr:23.5%，Mo:1.9%，Nb:0.3%，Ti:0.1%，N:0.013%；
（2）将以上板坯采用16#砂轮修磨两遍、修磨深度2.0mm，20#砂轮修磨一遍、修磨深度0.5mm；
（3）将（2）中修磨后板坯在预热炉加热至1160℃，精轧开轧温度为970℃，轧制成目标厚度为4.0mm的热轧黑卷，卷曲温度为550℃；
（4）热轧黑卷下线后快速对黑卷内圈进行喷水水雾均匀冷却，使热轧黑卷内圈100m长度范围内快速冷却到350℃以下；
（5）当热轧黑卷内卷温度降低至60℃时上热退火酸洗线进行生产，此工艺条件下热轧黑卷内圈冲击吸收功见图3中实施例2；
（6）热退火酸洗线入口开卷机矫直量设定为0.5mm；热退火酸洗线的退火工艺及酸洗工艺按照常规工艺执行。
图3中对比实验卷1是常规工艺轧制的6.0mm厚019Cr23Mo2Ti热轧黑卷头部冲击吸收功，平均冲击吸收功为4J；对比实验卷2是常规工艺轧制的5.0mm厚019Cr23Mo2Ti热轧黑卷头部在60℃冲击吸收功，平均冲击吸收功为10.7J；对比实验卷3是常规工艺轧制的4.0mm厚019Cr23Mo2Ti热轧黑卷头部在90℃冲击吸收功，平均冲击吸收功为16.3J；实施例1的平均冲击吸收功为47J；实施例2的平均冲击吸收功为67.7J。从实验数据来看，增加强制黑卷内圈水雾强制冷却、控制热轧黑卷轧制厚度以及控制上热退火酸洗线热轧黑卷温度等手段的综合作用才能显著提高热轧黑卷头部的韧性。
实施例3
本实施例提供的一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，具体操作如下：
（1）冶炼、连铸：按常规工艺冶炼规格为220×1250×9000mm，牌号为019Cr23Mo2Ti的不锈钢，其含量的质量百分比为：C:0.013%，Si:0.30%，Mn:0.40%，P:0.02%，S:0.003%，Ni:0.20%，Cr:23.5%，Mo:1.8%，Nb:0.2%，Ti:0.2%，N:0.015%；
（2）将以上板坯采用16#砂轮修磨两遍、修磨深度2.5mm，20#砂轮修磨一遍、修磨深度0.8mm；
（3）将（2）中修磨后板坯在预热炉加热至1170℃，精轧开轧温度为985℃，轧制成目标厚度为4.5mm的热轧黑卷，卷曲温度为580℃；
（4）热轧黑卷下线后快速对黑卷内圈进行喷水水雾均匀冷却，使热轧黑卷内圈100m长度范围内快速冷却到350℃以下；
（5）当热轧黑卷内卷温度降低至75℃时上热退火酸洗线进行生产；
（6）热退火酸洗线入口开卷机矫直量设定为0.8mm；热退火酸洗线的退火工艺及酸洗工艺按照常规工艺执行。
Claims (4)
1.一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按照VOD-LF精炼炉常规工艺冶炼、连铸板坯；所述板坯规格为：220mm×1250mm×(8000-9000)mm；所述板坯成分为：C≤0.015%，Si:≤0.30%，Mn:≤0.40%，P:≤0.035%，S:≤0.003%，Ni:≤0.50%，Cr:21.0~24.0%，Mo:1.50~2.50%，Ti:0.10~0.30%，Nb:0.10~0.30%，N:≤0.015%；
步骤二、将步骤一中板坯进行全修磨处理；
步骤三、将步骤二中全修磨处理后的板坯在预热炉加热，然后利用炉卷轧机轧制成目标厚度为4.0~5.0mm的热轧黑卷；所述预热炉加热温度为1160~1180℃，精轧开轧温度970~1000℃，卷曲过程中高压水冷却按照最大流量控制，卷曲温度550~600℃；
步骤四、热轧黑卷下线后，采用喷水的方式对黑卷内圈进行冷却，使热轧黑卷内圈100m长度范围内快速冷却到350℃以下；
步骤五、当热轧黑卷温度降至60~90℃或者采用热卷保温方式将黑卷温度控制在60~90℃时，上热退火酸洗线生产；
步骤六、热退火酸洗线生产开卷过程中控制矫直机压下量为0.5~1.0mm；热退火酸洗线的退火工艺及酸洗工艺按照常规工艺执行。
2.如权利要求1所述的一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，其特征在于，步骤二中，所述全修磨处理为先用16#砂轮修磨两遍，修磨深度为2.0~3.0mm，再用20#砂轮修磨一遍，修磨深度为0.5~1.0mm。
3.如权利要求1所述的一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，其特征在于，步骤四中，黑卷内圈喷水冷却时采用水雾均匀冷却。
4.如权利要求1所述的一种高铬铁素体不锈钢防脆断生产方法，其特征在于，步骤五中，热轧黑卷温度控制在60~90℃还可以采用将加热棒放在黑卷卷芯部位加热的方式进行。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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