CN115896637B - 一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，按质量百分比计，该超级奥氏体不锈钢的原料成分包括：C：≤0.03；Si：≤1.0；Mn：≤2.0；P：≤0.04；S：≤0.030；Cr：20～22；Ni：23.5～25.5；Mo:6.0～7.0；Cu：≤0.75；N:0.18～0.25；余量为铁及其他不可避免的杂质；制备方法包括制钢和热轧。本发明的有益效果是通过优化冶炼和连铸工艺减轻连铸坯成分偏析和σ相析出，控制第二相析出比例；采用两次预变形轧制再进行粗轧和精轧的热轧工艺，促进析出相回熔，改善铸坯组织，提高材料高温热轧可塑性，减少表面裂纹和中心分层，提高超级奥氏体不锈钢成品率。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢制造技术领域，尤其涉及一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法。
背景技术
超级奥氏体不锈钢是含高铬、镍、钼和超低碳的特种不锈钢。与普通奥氏体不锈钢相比，具有极高的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能，广泛应用于造纸漂白、海水脱盐、烟气脱硫和化工废弃处理等极端苛刻环境。根据Ni、Mn、C、N、Si、Cr、Nb、Ta、Ti、Zr中一种或多种含量的不同，超级奥氏体不锈钢又可分为多种牌号。与普通奥氏体不锈钢相比，超级奥氏体不锈钢普遍存在生产过程中易出现偏析、分层、开裂等问题，生产工艺要求极高、难度很大，难以保证其品质。现有某一超级奥氏体不锈钢，因合金含量高，固溶强化变形抗力大，热加工温度窗口窄，导致该合金热成型困难，凝固及冷却过程存在成分偏析和σ相析出等问题，晶界结合力降低，热加工性较差，在后续热轧过程中容易开裂，不能达到产品交付要求。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中某一超级奥氏体不锈钢，因合金含量高，固溶强化变形抗力大，热加工温度窗口窄，导致该合金热成型困难，凝固及冷却过程存在成分偏析和σ相析出等问题，晶界结合力降低，热加工性较差，在后续热轧过程中容易开裂等问题，本发明的目的在于提供一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，依据超级奥氏体不锈钢合金成分性能，优化板坯冷却制度，强化冷却，通过拉速控制、合理采用电磁搅拌、实施凝固末端动态轻压下，减轻连铸坯成分偏析和σ相析出，控制第二相析出比例；采用两次预变形轧制再进行粗轧和精轧的热轧工艺，促进析出相回熔，改善铸坯组织，提高材料高温热轧可塑性，减少表面裂纹和中心分层，提高超级奥氏体不锈钢成品率。
2.技术方案
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，其特点是：按质量百分比计，该超级奥氏体不锈钢的原料成分包括：C：≤0.03；Si：≤1.0；Mn：≤2.0；P：≤0.04；S：≤0.030；Cr：20～22；Ni：23.5～25.5；Mo:6.0～7.0；Cu：≤0.75；N:0.18～0.25；余量为铁及其他不可避免的杂质；制备方法包括制钢和热轧；
所述制钢步骤包括：
S1)EAF熔炼，熔化超级奥氏体不锈钢的原料，出钢后扒渣；
S2)AOD精炼，在AOD精炼炉中调节钢水成分，通过调整氧气及氩气/氮气体吹入速率比例，进行脱碳作业，将C脱到≤0.005，加还原剂SiFe合金，加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫，确保终钢S≤0.0010；出钢温度控制在1550-1620℃，AOD精炼炉出钢后全扒渣处理；
S3)LF精炼，步骤S2中钢水吊运至LF炉，重新造渣升温，调整成分、温度至出钢目标，进行夹杂物变性Ca处理，Ca投入量为3.0-4.0kg/吨钢，Ca含量控制在20-35ppm，保证钢水的可浇铸性；弱搅拌15min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；LF处理结束的目标出钢温度为1450℃-1465℃，吊运至连铸浇注平台；
S4)连铸，在直弧形板坯连铸机中进行，钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇铸；中间包过热度控制在30-50℃；中间包内中包覆盖剂二元碱度R是1.5～2.0，覆盖剂吸附夹杂物、保护钢水免受空气氧化；中间包到结晶器采用整体式2孔浸入式水口，倾角15°；根据板坯断面尺寸，插入深度控制在80-120mm；使用保护渣，结晶器一次冷却，宽面水流量3000～4000L/min、窄面水流量450～550L/min；结晶器二次冷却，二次冷却水0.4～0.6L/kg；电磁搅拌采用1500A、7.5Hz单向连续搅拌，打断柱状晶枝晶，增加等轴晶率；凝固末端采用动态轻压下，压下量2-5mm，增加钢水回流，减少中心凝固组织偏析；连铸板坯厚度为220mm，连铸板坯切割后吊入水池水冷20-30min，连铸板坯表面研磨去除表面裂纹；
所述热轧步骤按照连铸板坯→第一次加热→第一次粗轧机预变形轧制→第一次冷却→第一次板坯研磨→第二次加热→第二次粗轧机预变形轧制→第二次冷却→第二次板坯研磨→第三次加热→粗轧机轧粗轧→炉卷精轧机轧制→卷取，得到热轧卷。
进一步地，所述第一次粗轧机预变形轧制采用无除鳞模式进行2-3道次轧制，第一次粗轧机预变形轧制总压下率为15～20％，首道次压下率为5～10％，获得175mm-180mm厚度的板坯；所述第一次冷却采用喷水冷却，实现快速水冷；所述第一次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查和第一次板坯研磨，研磨深度2-5mm。
进一步地，所述第二次粗轧机预变形轧制采用除鳞模式进行2-3道次轧制，第二次粗轧机预变形轧制总压下率为15～20％，首道次压下率为5～10％，获得135mm-145mm厚度的板坯；所述第二次冷却采用喷水冷却，实现快速水冷；所述第二次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查和第二次板坯研磨，研磨深度2-5mm。
进一步地，所述第三次加热在加热炉中进行，加热炉的温度为1250℃-1270℃，加热时间≤240min，抽出温度1200～1250℃。
进一步地，所述粗轧机轧粗轧采用多道次低压下率进行轧制，所述轧制道次为7～9道次，总压下率为80～88％，其中首道次压下率为5～10％，进入精轧前厚度为23～26mm；所述炉卷精轧机轧制通过精轧7道次轧制为6.0～8.0mm厚度的卷材，在卷取时使用层流冷却水冷却。
进一步地，所述S4)连铸步骤中中间包内钢水通过浸入式水口进入结晶器的浇注速度按公式：
V＝1.0+(1420-T)/100；
其中，V为浇注速度，单位为m/min；
T为中间包钢水温度，单位为℃。
进一步地，所述中间包钢水温度为1410～1435℃，所述浇注速度为0.80～1.10m/min。
进一步地，所述超级奥氏体不锈钢按照质量百分比计其化学成分包括：C：0.017；Si：0.45；Mn：0.51；P:0.022；S:0.0006；Cr:20.5；Ni：24.1；Al:0.047；Mo:6.2；Cu：0.59；N:0.23；B:0.0032；余量为铁及其他不可避免的杂质。
进一步地，所述超级奥氏体不锈钢按照质量百分比计其化学成分包括：C：0.011；Si：0.5；Mn：0.48；P:0.026；S:0.0007；Cr:20.3；Ni：24.3；Al:0.050；Mo:6.14；Cu：0.56；N:0.22；B:0.0035；余量为铁及其他不可避免的杂质。
进一步地，所述超级奥氏体不锈钢按照质量百分比计其化学成分包括：C：0.013；Si：0.36；Mn：0.49；P:0.020；S:0.0007；Cr:20.4；Ni：24.3；Al:0.04；Mo:6.2；Cu：0.69；N:0.22；B:0.0030；余量为铁及其他不可避免的杂质。
3.有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用直弧形板坯连铸机进行连铸，浇铸方法与现有方法相比，主要优势体现在生产稳定性、良好的板坯表面质量和内部质量均匀性等方面。具体地，①低的氧含量和脱氧方式，可使夹杂物控制在合理范围内，防止水口和塞棒结瘤，导致结晶器液面波动；②良好的表面质量，防止出现表面纵裂纹和漏钢事故的发生，减少铸坯表面修磨量，提高收得率；③电磁搅拌和动态轻压下的使用，能够确保铸坯化学成分均匀，最大限度减少成分偏析和析出相集中析出；④本发明的方法采用直弧形板坯连铸机来实现，可以通过自动化控制，提高劳动生产率。通过两次粗轧预变形热轧处理和表面修磨，使原板坯内部的铸坯组织变更为热轧组织，晶粒细化，同时有足够的时间使晶粒回复，有效降低位错力，最大程度减少成分偏析和脆性析出相析出，减少铸坯边部、表面裂纹和中心分层缺陷；对于后工程，由于边裂的大小降低，钢卷修边切边难度下降，加工性提高，改善了品质，提高了产量。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是实施例1生产的超级奥氏体不锈钢中心位置金相。
图2是对比例2生产的超级奥氏体不锈钢中心位置金相。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
某企业使用直弧形板坯连铸机生产超级奥氏体不锈钢板坯，生产1炉钢，板坯规格220(厚度)×1280(宽度)×Lmm，L代表板坯长度。按质量百分比计，超级奥氏体不锈钢的原料成分包括：C：0.017；Si：0.45；Mn：0.51；P:0.022；S:0.0006；Cr:20.5；Ni：24.1；Mo:6.2；Cu：0.59；N:0.23；余量为铁及其他不可避免的杂质；制备方法包括包括冶炼和热轧；具体地：
S1)EAF熔炼，熔化超级奥氏体不锈钢的原料，温度为1550℃，出钢后扒渣；
S2)AOD精炼，在AOD精炼炉中调节钢水成分，包括脱碳处理、脱硫处理，进行全Al脱氧处理，通过调整氧气及氩气/氮气体吹入速率比例，进行脱碳作业，将C脱到≤0.005，加还原剂SiFe合金，加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫，确保终钢S≤0.0010；出钢温度控制在1550-1620℃，AOD精炼炉出钢后全扒渣处理；
S3)LF精炼，步骤S2中钢水吊运至LF炉，重新造渣升温，调整成分、温度至出钢目标，进行夹杂物变性Ca处理，Ca投入量为3.0-4.0kg/吨钢，Ca含量控制在20-35ppm，保证钢水的可浇铸性；弱搅拌15min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；LF处理结束的目标出钢温度为1450℃-1465℃，吊运至连铸浇注平台；
S4)连铸，在直弧形板坯连铸机中进行，钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇铸，钢包内钢水通过长水口浇注至中间包内，通过浸入式水口浇注至结晶器内，中间包内钢水通过浸入式水口进入结晶器的拉速按公式V＝1.0+(1420-T)/100，其中，V为浇注速度，单位为mm/min、T为中间包钢水温度，单位为℃；中间包温度1435℃，浇注速度：0.85m/min；中间包过热度控制在30-50℃；中间包内中包覆盖剂二元碱度R是1.5～2.0，覆盖剂吸附夹杂物、保护钢水免受空气氧化；中间包到结晶器采用整体式2孔浸入式水口，倾角15°；根据板坯断面尺寸，插入深度控制在80-120mm；使用保护渣，结晶器一次冷却，宽面水流量3000～4000L/min、窄面水流量450～550L/min；结晶器二次冷却，二次冷却水0.4～0.6L/kg；电磁搅拌采用1500A、7.5Hz单向连续搅拌，打断柱状晶枝晶，增加等轴晶率；凝固末端采用动态轻压下，压下量2-5mm，增加钢水回流，减少中心凝固组织偏析；连铸板坯厚度为220mm，连铸板坯切割后吊入水池水冷20-30min，连铸板坯表面研磨去除表面裂纹；
所述热轧步骤按照连铸板坯→第一次加热→第一次粗轧机预变形轧制→第一次冷却→第一次板坯研磨→第二次加热→第二次粗轧机预变形轧制→第二次冷却→第二次板坯研磨→第三次加热→粗轧机轧制→炉卷精轧机轧制→卷取，得到热轧卷；超级奥氏体不锈钢对裂纹比较敏感，为此热轧在压延工艺设计中，采用预变形再热热轧工艺。
所述第一次粗轧机预变形轧制，采用无除鳞模式，压延道次为2-3道次，首道次压下率为5～10％，最终粗轧总压下率为15～20％，使板坯的厚度压延至175mm-180mm；所述第一次冷却采用喷水方式，实现快速水冷；所述第一次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查以及第一次板坯研磨，研磨深度2-5mm。
所述第二次加热、第二次粗轧机预变形轧制、第二次冷却、第二次板坯研磨，工艺参数与第一次加热、第一次粗轧机预变形轧制、第一次冷却、第一次板坯研磨工艺参数相同，获得135mm-145mm厚度板材。
所述第三次加热在加热炉中进行，加热炉的温度为1250℃-1270℃，加热时间≤240min，抽出温度1200～1250℃。
所述粗轧机轧制采用7～9道次压延，粗轧步骤首道次压下率为5～10％，最终粗轧总压下率为80～88％，即多道次低压下率，进入精轧前卷厚23～26mm；所述炉卷精轧机轧制通过精轧7道次轧制为6.0～8.0mm厚度的卷材，在卷取时使用层流冷却水，快速冷却；对不锈钢板带进行卷取形成呈卷状的不锈钢板卷。
实施例2
一种8.0mm的超级奥氏体不锈钢的制备方法，该方法的步骤与实施例1相同，区别是连铸步骤中中间包钢水温度：1425℃，浇注速度：0.95m/min。
实施例3
一种7.0mm的超级奥氏体不锈钢的制备方法，该方法的步骤与实施例1相同，区别是连铸步骤中中间包钢水温度：1410℃，浇注速度：1.10m/min。
对比例1
一种6.0mm的超级奥氏体不锈钢的制备方法，该方法的步骤与实施例1相同，区别是连铸步骤中中间包钢水温度：1430℃，浇注速度：0.9m/min，热轧步骤中采用一次预变形热轧工艺。
对比例2
一种6.0mm的超级奥氏体不锈钢的制备方法，该方法的步骤与实施例1相同，区别是连铸步骤中中间包钢水温度：1440℃，浇注速度：1.0m/min，热轧步骤中采用二次预变形热轧工艺。
实施例1、2、3得到的钢坯检查铸坯表面，无卷渣、凹陷和裂纹等缺陷,热轧采用二次预变形热轧工艺，热轧材无边裂及中间分层缺陷；对比例1，浇注速度：0.90m/min，采用一次预变形热轧工艺，铸坯热轧成6.0mm厚度的卷材，边部裂纹发生率20％,中心分层发生率0.6％；对比例2，浇注速度：1.0m/min，采用二次预变形热轧工艺，铸坯热轧成6.0mm厚度的卷材，边部裂纹发生率0％,中心分层发生率10％；实施例1和对比例2的生产的超级奥氏体不锈钢中心位置金相如图1、图2所示。
上述实施例1～实施例3生产的超级奥氏体不锈钢卷板以及对比例1、对比例2生产的超级奥氏体不锈钢板材的技术性能指标，其检测结果如表1：
表1超级奥氏体不锈钢热轧板材技术性能指标
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 中间包温度，℃ | 1435 | 1425 | 1410 | 1430 | 1440 |
| 拉速，m/min | 0.85 | 0.95 | 1.1 | 0.9 | 1.0 |
| 预变形次数 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
| 中心等轴晶率 | 60％ | 70％ | 73％ | 62％ | 5％ |
| 边部裂纹发生率 | 0 | 0 | 0 | 20％ | 0 |
| 中心分层发生率 | 0.5％ | 0.2％ | 0.3％ | 0.6％ | 10％ |
实施例4
某企业使用直弧形板坯连铸机生产超级奥氏体不锈钢板坯，生产1炉钢，板坯规格220(厚度)×1280(宽度)×Lmm，L代表板坯长度。按质量百分比计，超级奥氏体不锈钢的原料成分包括：C：0.011；Si：0.5；Mn：0.48；P:0.026；S:0.0007；Cr:20.3；Ni：24.3；Mo:6.14；Cu：0.56；N:0.22；余量为铁及其他不可避免的杂质；制备方法包括包括冶炼和热轧；具体地：
S1)EAF熔炼，熔化超级奥氏体不锈钢的原料，温度为1550℃，出钢后扒渣；
S2)AOD精炼，在AOD精炼炉中调节钢水成分，包括脱碳处理、脱硫处理，进行全Al脱氧处理，通过调整氧气及氩气/氮气体吹入速率比例，进行脱碳作业，将C脱到≤0.005，加还原剂SiFe合金，加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫，确保终钢S≤0.0010；出钢温度控制在1550-1620℃，AOD精炼炉出钢后全扒渣处理；
S3)LF精炼，步骤S2中钢水吊运至LF炉，重新造渣升温，调整成分、温度至出钢目标，进行夹杂物变性Ca处理，Ca投入量为3.0-4.0kg/吨钢，Ca含量控制在20-35ppm，保证钢水的可浇铸性；弱搅拌15min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；LF处理结束的目标出钢温度为1450℃-1465℃，吊运至连铸浇注平台；
S4)连铸，在直弧形板坯连铸机中进行，钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇铸，钢包内钢水通过长水口浇注至中间包内，通过浸入式水口浇注至结晶器内，中间包内钢水通过浸入式水口进入结晶器的拉速按公式V＝1.0+(1420-T)/100，其中，V为浇注速度，单位为mm/min、T为中间包钢水温度，单位为℃；中间包温度1435℃，浇注速度：0.85m/min；中间包过热度控制在30-50℃；中间包内中包覆盖剂二元碱度R是1.5～2.0，覆盖剂吸附夹杂物、保护钢水免受空气氧化；中间包到结晶器采用整体式2孔浸入式水口，倾角15°；根据板坯断面尺寸，插入深度控制在80-120mm；使用保护渣，结晶器一次冷却，宽面水流量3000～4000L/min、窄面水流量450～550L/min；结晶器二次冷却，二次冷却水0.4～0.6L/kg；电磁搅拌采用1500A、7.5Hz单向连续搅拌，打断柱状晶枝晶，增加等轴晶率；凝固末端采用动态轻压下，压下量2-5mm，增加钢水回流，减少中心凝固组织偏析；连铸板坯厚度为220mm，连铸板坯切割后吊入水池水冷20-30min，连铸板坯表面研磨去除表面裂纹；
所述热轧步骤按照板坯→第一次加热→第一次粗轧机预变形轧制→第一次冷却→第一次板坯研磨→第二次加热→第二次粗轧机预变形轧制→第二次冷却→第二次板坯研磨→第三次加热→粗轧机轧制→炉卷精轧机轧制→卷取；超级奥氏体不锈钢对裂纹比较敏感，为此热轧在压延工艺设计中，采用预变形再热热轧工艺。
所述第一次粗轧机预变形轧制，采用无除鳞模式，压延道次为2-3道次，首道次压下率为5～10％，最终粗轧总压下率为15～20％，使板坯的厚度压延至175mm-180mm；所述第一次冷却采用喷水方式，实现快速水冷；所述第一次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查以及第一次板坯研磨，研磨深度2-5mm。
所述第二次加热、第二次粗轧机预变形轧制、第二次冷却、第二次板坯研磨，工艺参数与第一次加热、第一次粗轧机预变形轧制、第一次冷却、第一次板坯研磨工艺参数相同，获得135mm-145mm厚度板材。
所述第三次加热在加热炉中进行，加热炉的温度为1250℃-1270℃，加热时间≤240min，抽出温度1200～1250℃。
所述粗轧机轧制采用7～9道次压延，粗轧步骤首道次压下率为5～10％，最终粗轧总压下率为80～88％，即多道次低压下率，进入精轧前卷厚23～26mm；所述炉卷精轧机轧制通过精轧7道次轧制为6.0～8.0mm厚度的卷材，在卷取时使用层流冷却水，快速冷却；对不锈钢板带进行卷取形成呈卷状的不锈钢热轧卷。
实施例4得到的钢坯检查铸坯表面，无卷渣、凹陷和裂纹等缺陷,热轧采用二次预变形热轧工艺，热轧材无边裂及中间分层缺陷。
实施例5
某企业使用直弧形板坯连铸机生产超级奥氏体不锈钢板坯，生产1炉钢，板坯规格220(厚度)×1280(宽度)×Lmm，L代表板坯长度。按质量百分比计，超级奥氏体不锈钢的原料：
炉次1原料成分：C：0.013；Si：0.36；Mn：0.49；P:0.020；S:0.0007；Cr:20.4；Ni：24.3；Mo:6.2；Cu：0.69；N:0.22；余量为铁及其他不可避免的杂质；
炉次2钢水实际化学成分：C：0.015；Si：0.40；Mn：0.50；P:0.022；S:0.0007；Cr:20.1；Ni：24.5；Mo:6.5；Cu：0.75；N:0.24；余量为铁及其他不可避免的杂质；制备方法包括包括冶炼和热轧；具体地：
S1)EAF熔炼，熔化超级奥氏体不锈钢的原料，温度为1550℃，出钢后扒渣；
S2)AOD精炼，在AOD精炼炉中调节钢水成分，包括脱碳处理、脱硫处理，进行全Al脱氧处理，通过调整氧气及氩气/氮气体吹入速率比例，进行脱碳作业，将C脱到≤0.005，加还原剂SiFe合金，加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫，确保终钢S≤0.0010；出钢温度控制在1550-1620℃，AOD精炼炉出钢后全扒渣处理；
S3)LF精炼，步骤S2中钢水吊运至LF炉，重新造渣升温，调整成分、温度至出钢目标，进行夹杂物变性Ca处理，Ca投入量为3.0-4.0kg/吨钢，Ca含量控制在20-35ppm，保证钢水的可浇铸性；弱搅拌15min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；LF处理结束的目标出钢温度为1450℃-1465℃，吊运至连铸浇注平台；
S4)连铸，在直弧形板坯连铸机中进行，钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇铸，钢包内钢水通过长水口浇注至中间包内，通过浸入式水口浇注至结晶器内，中间包内钢水通过浸入式水口进入结晶器的拉速按公式V＝1.0+(1420-T)/100，其中，V为浇注速度，单位为mm/min、T为中间包钢水温度，单位为℃；中间包温度1435℃，浇注速度：0.85m/min；中间包过热度控制在30-50℃；中间包内中包覆盖剂二元碱度R是1.5～2.0，覆盖剂吸附夹杂物、保护钢水免受空气氧化；中间包到结晶器采用整体式2孔浸入式水口，倾角15°；根据板坯断面尺寸，插入深度控制在80-120mm；使用保护渣，结晶器一次冷却，宽面水流量3000～4000L/min、窄面水流量450～550L/min；结晶器二次冷却，二次冷却水0.4～0.6L/kg；电磁搅拌采用1500A、7.5Hz单向连续搅拌，打断柱状晶枝晶，增加等轴晶率；凝固末端采用动态轻压下，压下量2-5mm，增加钢水回流，减少中心凝固组织偏析；连铸板坯厚度为220mm，连铸板坯切割后吊入水池水冷20-30min，连铸板坯表面研磨去除表面裂纹；
所述热轧步骤按照板坯→第一次加热→第一次粗轧机预变形轧制→第一次冷却→第一次板坯研磨→第二次加热→第二次粗轧机预变形轧制→第二次冷却→第二次板坯研磨→第三次加热→粗轧机轧制→炉卷精轧机轧制→卷取；超级奥氏体不锈钢对裂纹比较敏感，为此热轧在压延工艺设计中，采用预变形再热热轧工艺。
所述第一次粗轧机预变形轧制，采用无除鳞模式，压延道次为2-3道次，首道次压下率为5～10％，最终粗轧总压下率为15～20％，使板坯的厚度压延至175mm-180mm；所述第一次冷却采用喷水方式，实现快速水冷；所述第一次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查以及第一次板坯研磨，研磨深度2-5mm。
所述第二次加热、第二次粗轧机预变形轧制、第二次冷却、第二次板坯研磨，工艺参数与第一次加热、第一次粗轧机预变形轧制、第一次冷却、第一次板坯研磨工艺参数相同，获得135mm-145mm厚度板材。
所述第三次加热在加热炉中进行，加热炉的温度为1250℃-1270℃，加热时间≤240min，抽出温度1200～1250℃。
所述粗轧机轧制采用7～9道次压延，粗轧步骤首道次压下率为5～10％，最终粗轧总压下率为80～88％，即多道次低压下率，进入精轧前卷厚23～26mm；所述炉卷精轧机轧制通过精轧7道次轧制为6.0～8.0mm厚度的卷材，在卷取时使用层流冷却水，快速冷却；对不锈钢板带进行卷取形成呈卷状的不锈钢板卷。
实施例5得到的钢坯检查铸坯表面，无卷渣、凹陷和裂纹等缺陷,热轧采用二次预变形热轧工艺，热轧材无边裂及中间分层缺陷。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的替代、修饰、组合、改变、简化等，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，其特征在于：按质量百分比计，该超级奥氏体不锈钢的原料成分包括：C：≤0.03；Si：≤1.0；Mn：≤2.0；P：≤0.04；S：≤0.030；Cr：20～22；Ni：23.5～25.5；Mo:6.0～7.0；Cu：≤0.75；N:0.18～0.25；余量为铁及其他不可避免的杂质；制备方法包括制钢和热轧；
所述制钢步骤包括：
S1）EAF熔炼，熔化超级奥氏体不锈钢的原料，出钢后扒渣；
S2）AOD精炼，在AOD精炼炉中调节钢水成分，通过调整氧气及氩气/氮气体吹入速率比例，进行脱碳作业，将C脱到≤0.005，加还原剂SiFe合金，加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫，确保终钢S≤0.0010；出钢温度控制在1550-1620℃，AOD精炼炉出钢后全扒渣处理；
S3）LF精炼，步骤S2中钢水吊运至LF炉，重新造渣升温，调整成分、温度至出钢目标，进行夹杂物变性Ca处理，Ca投入量为3.0-4.0kg/吨钢，Ca含量控制在20-35ppm，保证钢水的可浇铸性；弱搅拌15min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；LF处理结束的目标出钢温度为1450℃-1465℃，吊运至连铸浇注平台；
S4）连铸，在直弧形板坯连铸机中进行，钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇铸；中间包过热度控制在30-50℃；中间包内中包覆盖剂二元碱度R是1.5～2.0，覆盖剂吸附夹杂物、保护钢水免受空气氧化；中间包到结晶器采用整体式2孔浸入式水口，倾角15°；根据板坯断面尺寸，插入深度控制在80-120mm；使用保护渣，结晶器一次冷却，宽面水流量3000～4000L/min、窄面水流量450～550L/min；结晶器二次冷却，二次冷却水0.4～0.6L/kg；电磁搅拌采用1500A、7.5Hz单向连续搅拌，打断柱状晶枝晶，增加等轴晶率；凝固末端采用动态轻压下，压下量2-5mm，增加钢水回流，减少中心凝固组织偏析；连铸板坯厚度为220mm，连铸板坯切割后吊入水池水冷20-30min，连铸板坯表面研磨去除表面裂纹；
所述热轧步骤按照连铸板坯→第一次加热→第一次粗轧机预变形轧制→第一次冷却→第一次板坯研磨→第二次加热→第二次粗轧机预变形轧制→第二次冷却→第二次板坯研磨→第三次加热→粗轧机轧粗轧→炉卷精轧机轧制→卷取，得到热轧卷；
所述第一次粗轧机预变形轧制采用无除鳞模式进行2-3道次轧制，第一次粗轧机预变形轧制总压下率为15～20%，首道次压下率为5～10%，获得175mm-180mm厚度的板坯；所述第一次冷却采用喷水冷却；所述第一次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查和第一次板坯研磨，研磨深度2-5mm；
所述第二次粗轧机预变形轧制采用除鳞模式进行2-3道次轧制，第二次粗轧机预变形轧制总压下率为15～20%，首道次压下率为5～10%，获得135mm-145mm厚度的板坯；所述第二次冷却采用喷水冷却；所述第二次粗轧机预变形轧制后对板坯进行裂纹探伤检查和第二次板坯研磨，研磨深度2-5mm；
所述第三次加热在加热炉中进行，加热炉的温度为1250℃-1270℃，加热时间≤240min，抽出温度1200～1250℃；
所述粗轧机轧粗轧采用多道次低压下率进行轧制，所述轧制道次为7～9道次，总压下率为80～88%，其中首道次压下率为5～10%，进入精轧前厚度为23～26mm；所述炉卷精轧机轧制通过精轧7道次轧制为6.0～8.0mm厚度的卷材，在卷取时使用层流冷却水冷却；
所述S4）连铸步骤中中间包内钢水通过浸入式水口进入结晶器的浇注速度按公式：
V＝1.0+(1420-T)/100；
其中，V为浇注速度，单位为m/min；
T为中间包钢水温度，单位为℃；
所述中间包钢水温度为1410～1435℃，所述浇注速度为0.80～1.10m/min。
2.根据权利要求1所述一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，其特征在于：所述超级奥氏体不锈钢按照质量百分比计其化学成分包括：C：0.017；Si：0.45；Mn：0.51；P:0.022；S:0.0006；Cr:20.5；Ni：24.1；Al:0.047；Mo:6.2；Cu：0.59；N:0.23；B:0.0032；余量为铁及其他不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，其特征在于：所述超级奥氏体不锈钢按照质量百分比计其化学成分包括：C：0.011；Si：0.5；Mn：0.48；P:0.026；S:0.0007；Cr:20.3；Ni：24.3；Al:0.050；Mo:6.14；Cu：0.56；N:0.22；B:0.0035；余量为铁及其他不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述一种超级奥氏体不锈钢热轧卷的制备方法，其特征在于：所述超级奥氏体不锈钢按照质量百分比计其化学成分包括：C：0.013；Si：0.36；Mn：0.49；P:0.020；S:0.0007；Cr:20.4；Ni：24.3；Al:0.04；Mo:6.2；Cu：0.69；N:0.22；B:0.0030；余量为铁及其他不可避免的杂质。
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| GR01 | Patent grant | ||
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