CN116673324A - 消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法，包括：热轧钢卷形成热轧白皮卷；热轧白皮卷进行第一轧程轧制；对轧后表面进行修磨；使用混酸对修磨后表面进行酸洗；酸洗后钢卷进行第二轧程轧制，轧制工作辊粗糙度为0.1～0.3μm，最后一道次轧制速度控制为不超过200mpm；轧后钢卷进行中间轧程光亮退火，退火炉温控制为950～1110℃；光亮退火后钢卷进行第三轧程轧制，轧制工作辊粗糙度为0.05～0.2μm，最后一道次轧制速度控制为不超过150mpm；轧后钢卷进行成品轧程光亮退火，退火炉温较中间轧程退火炉温降低20℃；光亮退火后钢卷平整3遍。通过本发明，铁素体不锈钢表面底纹被彻底消除，表面亮度得到有效提升，表面粗糙度被显著降低，完全满足高端装饰领域的应用要求。

Description

消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法
技术领域
本发明属于铁素体不锈钢生产技术领域，更具体地涉及一种消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法。
背景技术
高端装饰领域要求材料有高的成像质量、低的反射雾影。铁素体因其体心立方结构，铁素体不锈钢表面容易出现皮肤纹一样的纹路，称之为底纹，这种底纹存在，使成像边缘沿着“皮肤纹”发生跳动，影响表面成像的清晰度。因此，目前高端装饰领域一般选择使用304不锈钢，或者使用铁素体进行表面镀铬，以遮盖底纹。
诸如牌号为441、SUS436L、TTS443M等的常见超纯铁素体不锈钢具有不低于304的耐蚀性，以及良好的经济性。为了使铁素体不锈钢应用于高端装饰行业，需要控制的主要指标包括反射雾影HAZE＜12、成像质量RIQ＞98、峰值反射率RSPEC＞900，光泽度GU＞1000，体现在表面质量方面就是消除表面底纹、提升表面亮度，降低表面粗糙度。而要满足以上指标要求，需要开发一种新型的能够消除铁素体不锈钢底纹的冷轧生产工艺，通过冷轧工艺控制铁素体不锈钢底纹缺陷，从而铁素体不锈钢可以直接代替304不锈钢应用于高端装饰行业，提高经济性。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法，包括如下步骤：
步骤1：铁素体不锈钢热轧钢卷经过退火、平整、酸洗后，形成NO.1表面的热轧白皮卷，热轧白皮卷的表面粗糙度控制为Ra＝3.0～3.5μm；
步骤2：第一轧程，热轧白皮卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为15～30％；
步骤3：使用240#砂带对轧后表面进行修磨；
步骤4：使用混酸对修磨后表面进行酸洗，混酸采用硝酸+氢氟酸，硝酸浓度为100～140g/l，氢氟酸浓度为10～15g/l；
步骤5：第二轧程，酸洗后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为50～60％，每道次变形率不超过10％；轧制工作辊粗糙度为0.1～0.3μm，第二轧程中各道次所用工作辊的粗糙度逐渐降低，每支工作辊使用次数不超过2道次；轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用；轧制油流量控制为1500～2000L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar；最后一道次轧制速度控制为不超过200mpm；
步骤6：轧后钢卷在光亮退火炉进行中间轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为不低于85％、露点≤-50℃、氧含量≤15ppm，中间轧程退火炉温控制为950～1110℃；
步骤7：第三轧程，光亮退火后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为60～70％，每道次变形率不超过10％；轧制工作辊粗糙度为0.05～0.2μm，第三轧程中各道次所用工作辊的粗糙度逐渐降低，每支工作辊使用次数不超过2道次；轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用；轧制油流量控制为1500～2000L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar；最后一道次轧制速度控制为不超过150mpm；
步骤8：轧后钢卷在光亮退火炉进行成品轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为不低于85％、露点≤-50℃、氧含量≤15ppm，成品轧程退火炉温较所述步骤6中的中间轧程退火炉温降低20℃；
步骤9：成品轧程光亮退火后钢卷平整3遍。
进一步地，上述消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法可用于牌号为SUS436L、441、TTS443M的铁素体不锈钢的生产，原料厚度为4.0～6.0mm，成品厚度为0.4～0.6mm，成品宽度为1000～1255mm。
进一步地，在上述消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法中，牌号为SUS436L、441、TTS443M的铁素体不锈钢的中间轧程退火炉温分别为：TTS443M钢960℃、SUS436L钢980℃、441钢1020℃；牌号为SUS436L、441、TTS443M的铁素体不锈钢的成品轧程退火炉温分别为：TTS443M钢940℃、SUS436L钢960℃、441钢1000℃。
作为一种实施方式，在本发明的上述消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法中，所述铁素体不锈钢热轧钢卷的牌号为SUS436L，其化学成分按质量百分比为：C：0.011％、Si：0.237％、Mn：0.094％、P：0.021％、S：0.001％、Cr：17.159％、Mo：0.845％、Nb：0.281％、N：0.014％，其余为Fe及其它不可避免的杂质，所述铁素体不锈钢热轧钢卷的公称规格为：厚度4.0mm、宽度1253mm，目标产品的成品公称厚度为0.5mm，其中：
在所述步骤1中：热轧钢卷形成的热轧白皮卷的表面粗糙度为Ra＝3.14μm；
在所述步骤2中，第一轧程成品厚度设定为3.0mm，按1道次轧制；
在所述步骤5中，第二轧程成品厚度设定为1.5mm，轧制油流量控制为1830L/min，第二轧程轧制工艺参数按照下表控制：
在所述步骤6中，中间轧程光亮退火时，氢含量控制为88％、露点为-51℃、氧含量为12ppm，中间轧程退火炉温控制为980℃；
在所述步骤7中，第三轧程成品厚度设定为0.5mm，轧制油流量控制为1710L/min，第三轧程轧制工艺参数按照下表控制：
在所述步骤8中，成品轧程光亮退火时，氢含量控制为92％、露点为-51℃、氧含量为11ppm，成品轧程退火炉温控制为960℃。
本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法具有如下优点和有益效果：通过设计工艺路线、轧制变形率、轧制工艺、轧辊使用、光亮退火、表面修磨等技术措施，表面底纹被彻底消除，表面亮度得到有效提升，表面粗糙度被显著降低，利用本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法生产的铁素体不锈钢产品，表面粗糙度Ra≤0.15μm，晶粒度≥7级，表面亮度达到1000GU以上，并且经实际检测，HAZE＜12、成像质量RIQ＞98、峰值反射率RSPEC＞900，光泽度GU＞1000，完全满足高端装饰领域的应用要求，从而铁素体不锈钢可以直接代替304不锈钢应用于高端装饰行业，显著提高经济性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法包括如下步骤：
步骤1：铁素体不锈钢热轧钢卷经过退火、平整、酸洗后，形成NO.1表面的热轧白皮卷，热轧白皮卷的表面粗糙度控制为Ra＝3.0～3.5μm，具体生产工艺本文不再赘述。
步骤2：第一轧程，热轧白皮卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为15～30％，保证板型平直。
步骤3：使用240#砂带对轧后表面进行修磨。
步骤4：使用混酸对修磨后表面进行酸洗，混酸采用硝酸+氢氟酸，硝酸浓度为100～140g/l，氢氟酸浓度为10～15g/l。
步骤5：第二轧程，酸洗后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为50～60％，每道次变形率不超过10％；轧制工作辊粗糙度为0.1～0.3μm，第二轧程中各道次所用工作辊的粗糙度逐渐降低，每支工作辊使用次数不超过2道次；轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用，以保证板形水平和厚度公差；轧制油流量控制为1500～2000L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar，以提升刮油效果；最后一道次轧制速度控制为不超过200mpm。
步骤6：轧后钢卷在光亮退火炉进行中间轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为不低于85％、露点≤-50℃、氧含量≤15ppm，中间轧程退火炉温控制为950～1110℃。更具体地，常见铁素体钢种的中间轧程退火炉温分别为：TTS443M钢960℃，SUS436L钢980℃，441钢1020℃。
步骤7：第三轧程，光亮退火后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为60～70％，每道次变形率不超过10％；轧制工作辊粗糙度为0.05～0.2μm，第三轧程中各道次所用工作辊的粗糙度逐渐降低，每支工作辊使用次数不超过2道次；轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用，以保证板形水平和厚度公差；轧制油流量控制为1500～2000L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar，以提升刮油效果；最后一道次轧制速度控制为不超过150mpm。
步骤8：轧后钢卷在光亮退火炉进行成品轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为不低于85％、露点≤-50℃、氧含量≤15ppm，成品轧程退火炉温较步骤6中的中间轧程退火炉温降低20℃。更具体地，常见铁素体钢种的成品轧程退火炉温分别为：TTS443M钢940℃，SUS436L钢960℃，441钢1000℃。
步骤9：成品轧程光亮退火后钢卷平整3遍，保证板型平直、表面亮度达到1000GU以上。
在本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法中，通过步骤5和步骤7中的轧制道次分配、轧辊使用、流量控制、轧制油控制等技术手段，可使铁素体不锈钢带表面粗糙度达到Ra≤0.15μm，能够在肉眼尺度下消除铁素体不锈钢底纹。
在本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法中，通过步骤6的中间轧程光亮退火和步骤8的成品轧程光亮退火，可以避免铁素体不锈钢带表面因氧化而变黄，且能够保证晶粒度≥7级，确保在高端装饰使用中的成像清晰度。
在本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法中，通过步骤9中钢卷平整3遍，可使铁素体不锈钢带表面亮度达到1000GU以上。
利用本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法生产的铁素体不锈钢产品，表面粗糙度Ra≤0.15μm，晶粒度≥7级，表面亮度达到1000GU以上，表面底纹被彻底消除，表面亮度得到有效提升，表面粗糙度被显著降低，经实际检测，HAZE＜12、成像质量RIQ＞98、峰值反射率RSPEC＞900，光泽度GU＞1000，完全满足高端装饰领域的应用要求。
作为一种具体实施方式，本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法适用于SUS436L、441、TTS443M等常见牌号的铁素体不锈钢的生产，原料厚度可为4.0～6.0mm，成品厚度可为0.4～0.6mm，成品宽度可为1000～1255mm。
以下结合具体实施例详细说明本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法。
实施例1
本发明实施例1以牌号为SUS436L的超纯铁素体热轧钢卷为原料，其化学成分按质量百分比为：C：0.011％、Si：0.237％、Mn：0.094％、P：0.021％、S：0.001％、Cr：17.159％、Mo：0.845％、Nb：0.281％、N：0.014％，其余为Fe及其它不可避免的杂质，该铁素体不锈钢热轧钢卷的公称规格为：厚度4.0mm、宽度1253mm，目标产品的成品公称厚度为0.5mm。
实施例1的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法包括如下步骤：
步骤1：热轧钢卷经过退火、平整、酸洗后，形成NO.1的热轧白皮卷，热轧白皮卷的实际厚度为3.88mm，表面粗糙度为Ra＝3.14μm，具体生产工艺这里不再赘述。
步骤2：第一轧程，热轧白皮卷上二十辊森基米尔轧机进行冷轧，第一轧程成品厚度设定为3.0mm，轧制厚度总变形率为22.68％。第一轧程轧制工艺参数参见表1：
表1第一轧程轧制工艺参数
道次 原料厚度/mm 第一轧程成品厚度/mm 变形率
1 3.88 3.0 22.68％
步骤3：上修磨机改善表面表层缺陷，使用四组上磨头，240#砂带，速度14mpm，两个表面各磨一遍。
步骤4：冷线混酸酸洗，进一步清洗表面，混酸为硝酸+氢氟酸，硝酸浓度为131g/l，氢氟酸浓度为11.2g/l。
步骤5：第二轧程，酸洗后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行冷轧，第二轧程成品厚度设定为1.5mm，轧制厚度总变形率为50％，轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用，轧制油流量控制为1830L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar。第二轧程轧制工艺参数参见表2：
表2第二轧程轧制工艺参数
步骤6：轧后钢卷进行中间轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为88％、露点为-51℃、氧含量为12ppm，中间轧程退火炉温控制为980℃。
步骤7：第三轧程，光亮退火后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行冷轧，第三轧程成品厚度设定为0.5mm，轧制厚度总变形率为66.67％，轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用，轧制油流量控制为1710L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar。第三轧程轧制工艺参数参见表3：
表3第三轧程轧制工艺参数
步骤8：轧后钢卷进行成品轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为92％、露点为-51℃、氧含量为11ppm，成品轧程退火炉温控制为960℃。
步骤9：成品轧程光亮退火后钢卷平整3遍，保证板型平直、表面亮度达到1123GU。
综上所述，本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法通过设计工艺路线、轧制变形率、轧制工艺、轧辊使用、光亮退火、表面修磨等技术措施，表面底纹被彻底消除，表面亮度得到有效提升，表面粗糙度被显著降低，利用本发明的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法生产的铁素体不锈钢产品，表面粗糙度Ra≤0.15μm，晶粒度≥7级，表面亮度达到1000GU以上，并且经实际检测，HAZE＜12、成像质量RIQ＞98、峰值反射率RSPEC＞900，光泽度GU＞1000，完全满足高端装饰领域的应用要求，从而铁素体不锈钢可以直接代替304不锈钢应用于高端装饰行业，显著提高经济性。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：铁素体不锈钢热轧钢卷经过退火、平整、酸洗后，形成NO.1表面的热轧白皮卷，热轧白皮卷的表面粗糙度控制为Ra＝3.0～3.5μm；
步骤2：第一轧程，热轧白皮卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为15～30％；
步骤3：使用240#砂带对轧后表面进行修磨；
步骤4：使用混酸对修磨后表面进行酸洗，混酸采用硝酸+氢氟酸，硝酸浓度为100～140g/l，氢氟酸浓度为10～15g/l；
步骤5：第二轧程，酸洗后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为50～60％，每道次变形率不超过10％；轧制工作辊粗糙度为0.1～0.3μm，第二轧程中各道次所用工作辊的粗糙度逐渐降低，每支工作辊使用次数不超过2道次；轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用；轧制油流量控制为1500～2000L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar；最后一道次轧制速度控制为不超过200mpm；
步骤6：轧后钢卷在光亮退火炉进行中间轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为不低于85％、露点≤-50℃、氧含量≤15ppm，中间轧程退火炉温控制为950～1110℃；
步骤7：第三轧程，光亮退火后钢卷上二十辊森基米尔轧机进行轧制，轧制厚度总变形率控制为60～70％，每道次变形率不超过10％；轧制工作辊粗糙度为0.05～0.2μm，第三轧程中各道次所用工作辊的粗糙度逐渐降低，每支工作辊使用次数不超过2道次；轧制起步平稳后就将AFC系统和AGC系统全部投入使用；轧制油流量控制为1500～2000L/min，轧机的两组刮油辊全部投入使用，刮油辊压力控制为60bar；最后一道次轧制速度控制为不超过150mpm；
步骤8：轧后钢卷在光亮退火炉进行成品轧程光亮退火，光亮退火炉内氢含量控制为不低于85％、露点≤-50℃、氧含量≤15ppm，成品轧程退火炉温较所述步骤6中的中间轧程退火炉温降低20℃；
步骤9：成品轧程光亮退火后钢卷平整3遍。
2.根据权利要求1所述的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法，用于牌号为SUS436L、441、TTS443M的铁素体不锈钢的生产，其中，原料厚度为4.0～6.0mm，成品厚度为0.4～0.6mm，成品宽度为1000～1255mm。
3.根据权利要求2所述的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法，其特征在于，牌号为SUS436L、441、TTS443M的铁素体不锈钢的中间轧程退火炉温分别为：TTS443M钢960℃、SUS436L钢980℃、441钢1020℃；牌号为SUS436L、441、TTS443M的铁素体不锈钢的成品轧程退火炉温分别为：TTS443M钢940℃、SUS436L钢960℃、441钢1000℃。
4.根据权利要求1所述的消除铁素体不锈钢表面底纹的冷轧生产方法，其特征在于，所述铁素体不锈钢热轧钢卷的牌号为SUS436L，其化学成分按质量百分比为：C：0.011％、Si：0.237％、Mn：0.094％、P：0.021％、S：0.001％、Cr：17.159％、Mo：0.845％、Nb：0.281％、N：0.014％，其余为Fe及其它不可避免的杂质，所述铁素体不锈钢热轧钢卷的公称规格为：厚度4.0mm、宽度1253mm，目标产品的成品公称厚度为0.5mm，其中：
在所述步骤1中：热轧钢卷形成的热轧白皮卷的表面粗糙度为Ra＝3.14μm；
在所述步骤2中，第一轧程成品厚度设定为3.0mm，按1道次轧制；
在所述步骤5中，第二轧程成品厚度设定为1.5mm，轧制油流量控制为1830L/min，第二轧程轧制工艺参数按照下表控制：
在所述步骤6中，中间轧程光亮退火时，氢含量控制为88％、露点为-51℃、氧含量为12ppm，中间轧程退火炉温控制为980℃；
在所述步骤7中，第三轧程成品厚度设定为0.5mm，轧制油流量控制为1710L/min，第三轧程轧制工艺参数按照下表控制：
在所述步骤8中，成品轧程光亮退火时，氢含量控制为92％、露点为-51℃、氧含量为11ppm，成品轧程退火炉温控制为960℃。
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