CN115121625A

CN115121625A - 一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法

Info

Publication number: CN115121625A
Application number: CN202210676639.6A
Authority: CN
Inventors: 郭晓雷; 武志平; 张良; 石育帆; 杨兴洲; 王月省
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2022-09-30

Abstract

本发明涉及不锈钢冷轧带钢生产领域。一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法，包括以下步骤：（1）轧机部分；（2）脱脂部分；（3）酸洗部分。通过该发明进行排气超纯铁素体不锈钢在连轧生产线上生产表面一次合格率从85.2%提高到96.8%。减少不合格品。使得排气超纯表面均匀性、一致性提高。根据不同成分材料的电解控制特点，细化了不同规格排气超纯铁素体不锈钢冷轧带钢的工艺程序。

Description

一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法

技术领域

本发明涉及不锈钢冷轧带钢生产领域，包含5机架6辊冷连轧机，热处理工艺，酸洗工艺等方向，尤其涉及一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法。

背景技术

山西太钢不锈钢冷轧厂冷轧带钢全连续生产线（英文简称RAP线，下文用RAP线代替全连续生产线），将冷连轧机、退火炉、酸洗、平整机、拉矫机、切边剪等6大工序集成在一条生产线上，产品下线即成品，可直接交付用户使用。

RAP线在生产排气用途的超纯铁素体不锈钢包括441系、436系、439系等，实物宽度1000~1650mm，厚度规格0.5~3.0mm。由于RAP线高效生产的特殊性，由于RAP线高效生产的特殊性，产品表面质量控制难度大。随着汽车工业发展，对排气系统用超纯铁素体不锈钢表面要求也越来越高，原工艺设计生产带钢表面存在有轻乳液印、水印、酸花印等已无法满足客户需求。

本发明根据不同的规格材料制定不同的轧制乳液浓度配置、轧辊粗糙度配置、中性盐电解电流工艺设计，实现全线表面质量联合控制，确保成品钢板表面无乳液印、电解花印等缺陷。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法。

本发明的目的是这样实现的：一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法，包括以下步骤：（1）轧机部分：排气用途的超纯铁素体不锈钢表面控制，通过对轧辊粗糙度的特殊配置和轧制润滑液浓度配置进行特殊工艺设计；（2）脱脂部分：脱脂液浓度通过电导率进行控制，1#脱脂系统电导率控制在6-8mS/cm，2#脱脂系统电导率控制在3-5 mS/cm，消除轧制过程中钢板表面残留乳化液，避免形成乳液印；（3）酸洗部分：排气超纯系铁素体不锈钢系由于含Si、Mo，难以酸洗，需要从电解酸洗和混酸酸洗两个方面进行工艺设计；硫酸钠电解属于中性盐电解，依靠电化学反应对钢带表面铁鳞进行去除，由于热处理后表面氧化皮的特殊性，需要针对不同Si含量的钢种设计不同电解工艺。

轧机部分中轧辊粗糙度：根据5个机架变形量，按照0.8μm、0.8μm、0.3μm、0.2μm、0.2μm，分别用在5个机架上，轧辊粗糙度范围±0.02μm；前3个机架的轧制润滑液浓度配置到3.2%-3.5%，4#和5#机架轧制润滑液浓度配置到1.5%-2.5%，同时在轧制过程中，变形区形成边界润滑状态，使轧后钢板表面粗糙度能够达到0.12-0.15μm。

酸洗部分中对于硅含量0.25%以上的超纯铁素体不锈钢，电解电流给定为4500A-4700A，电解时间控制在2-4s，电解时间过长会造成高Si含量的不锈钢表面电解花印；对于Si含量0-0.25%的超纯铁素体不锈钢，电解电流给定为4500-4700A，电解时间控制在1-2S，确保酸洗表面均匀。

酸洗部分中采用混酸酸洗，分3个槽体进行，第一个槽体高浓度，逐步降低酸洗浓度，第1个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：140-180g/l，16-22g/l；第2个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：120-150g/l，12-18g/l；第3个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：110-130g/l，10-15g/l。

本发明的有益效果是：1、通过该发明进行排气超纯铁素体不锈钢在连轧生产线上生产表面一次合格率从85.2%提高到96.8%。减少不合格品。

2、排气超纯表面均匀性、一致性提高。

3、根据不同成分材料的电解控制特点，细化了不同规格排气超纯铁素体不锈钢冷轧带钢的工艺程序。

具体实施方式

超纯铁素体不锈钢冷轧带钢钢卷采用5机架连轧机连续轧制后连续退火、酸洗，最后根据客户要求，在线连续切边和按卷重分卷，保证下线即成品；超纯铁素体不锈钢冷轧带钢钢卷成分按重量百分比含：C≤0 .025%，Mo≤2 .00%，Ti≤0 .25%，Nb≤0 .50%，Si ≤ 1.00% ，Mn≤ 1 .00%，P ≤0 .045%，S ≤ 0 .030%，Cr15~23%，Ni ≤ 0 .50%，N ≤ 0.015%，其余为Fe 和不可避免杂质。

本发明的技术方案如下：

一、轧机部分

1．排气用途的超纯铁素体不锈钢表面控制，通过对轧辊粗糙度的特殊配置和轧制润滑液浓度配置进行特殊工艺设计。

2．轧辊粗糙度，根据5个机架变形量，按照0.8μm、0.8μm、0.3μm、0.2μm、0.2μm，分别用在5个机架上，轧辊粗糙度范围±0.02μm。

3．前3个机架的轧制润滑液浓度配置到3.2%~3.5%，保证低速轧制过程中，表面的足够润滑，消除原料中的表面缺陷。4#和5#机架轧制润滑液浓度配置到1.5%~2.5%，在高速轧制过程中，确保不出现打滑现象，同时在轧制过程中，变形区形成边界润滑状态，使轧后钢板表面粗糙度能够达到0.12~0.15μm。

二、脱脂部分

1．脱脂部分是消除轧机乳液印的重要工序，脱脂液浓度通过电导率进行控制，1#脱脂系统电导率控制在7mS/cm，2#脱脂系统电导率控制在4 mS/cm，消除轧制过程中钢板表面残留乳化液，避免形成乳液印。

三、酸洗部分

1．排气超纯系铁素体不锈钢系由于含Si、Mo，难以酸洗，需要从电解酸洗和混酸酸洗两个方面进行工艺设计。

2．硫酸钠电解属于中性盐电解，主要依靠电化学反应对钢带表面铁鳞进行去除，由于热处理后表面氧化皮的特殊性，需要针对不同Si含量的钢种设计不同电解工艺。

3．对于硅含量0.25%以上的超纯铁素体不锈钢，电解电流给定为4500A~4700A，电解时间控制在2-4s，电解时间过长会造成高Si含量的不锈钢表面电解花印。

4．对于Si含量0-0.25%的超纯铁素体不锈钢，电解电流给定为4500-4700A，电解时间控制在1-2S，确保酸洗表面均匀。

5．混酸酸洗部分，分3个槽体进行，第一个槽体高浓度，逐步降低酸洗浓度。第1个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：140~180g/l，16~22g/l。第2个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：120~150g/l，12~18g/l，第3个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：110~130g/l，10~15g/l。经过混酸腐蚀和钝化，确保表面不会出现过度腐蚀而粗糙度增加。

以1#RAP线生产的钢种441，规格为1.2×1280mm为例，其成分为C=0 .0098%，Mo=0.0019%，Ti=0 .1776%，Nb=0.4137%，Si = 0.1381% ，Mn= 0.1013%，P =0.021%，S =0.001%，Cr=17.93%，Ni= 0 .0841%，N =0.0079 %，其余为Fe 和不可避免杂质。

1-5#机架工作辊轧辊粗糙度分别为0.8μm、0.8μm、0.3μm、0.2μm、0.2μm，前3个机架的轧制润滑液浓度配置到3.4%，4#和5#机架轧制润滑液浓度配置到2.2%，1#脱脂系统电导率7mS/cm，2#脱脂系统电导率4 mS/cm。

硫酸钠电解电流为4500A,电解时间1.4s，混酸第1个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：152g/l，18g/l。第2个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：128g/l，15g/l，第3个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：116g/l，12g/l。

本方案应用在太钢不锈冷轧厂连轧1#RAP线，运行时间超过1年，工艺和程序设计稳定运行，使用效果良好。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）轧机部分：排气用途的超纯铁素体不锈钢表面控制，通过对轧辊粗糙度的特殊配置和轧制润滑液浓度配置进行特殊工艺设计；

（2）脱脂部分：脱脂液浓度通过电导率进行控制，1#脱脂系统电导率控制在6-8mS/cm，2#脱脂系统电导率控制在3-5 mS/cm，消除轧制过程中钢板表面残留乳化液，避免形成乳液印；

（3）酸洗部分：排气超纯系铁素体不锈钢系由于含Si、Mo，难以酸洗，需要从电解酸洗和混酸酸洗两个方面进行工艺设计；硫酸钠电解属于中性盐电解，依靠电化学反应对钢带表面铁鳞进行去除，由于热处理后表面氧化皮的特殊性，需要针对不同Si含量的钢种设计不同电解工艺。

2.根据权利要求1所述的一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法，其特征在于：轧机部分中轧辊粗糙度：根据5个机架变形量，按照0.8μm、0.8μm、0.3μm、0.2μm、0.2μm，分别用在5个机架上，轧辊粗糙度范围±0.02μm；前3个机架的轧制润滑液浓度配置到3.2%-3.5%，4#和5#机架轧制润滑液浓度配置到1.5%-2.5%，同时在轧制过程中，变形区形成边界润滑状态，使轧后钢板表面粗糙度能够达到0.12-0.15μm。

3.根据权利要求1所述的一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法，其特征在于：酸洗部分中对于硅含量0.25%以上的超纯铁素体不锈钢，电解电流给定为4500A-4700A，电解时间控制在2-4s，电解时间过长会造成高Si含量的不锈钢表面电解花印；对于Si含量0-0.25%的超纯铁素体不锈钢，电解电流给定为4500-4700A，电解时间控制在1-2S，确保酸洗表面均匀。

4.根据权利要求1所述的一种汽车排气系统用不锈钢冷轧带钢生产线表面控制方法，其特征在于：酸洗部分中采用混酸酸洗，分3个槽体进行，第一个槽体高浓度，逐步降低酸洗浓度，第1个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：140-180g/l，16-22g/l；第2个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：120-150g/l，12-18g/l；第3个槽体硝酸和氢氟酸浓度分别为：110-130g/l，10-15g/l。