CN116748293A - 一种2507双相不锈钢的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明提供一种2507双相不锈钢的轧制方法，将2507钢种板坯依次进行开坯轧制、二次轧制；所述开坯轧制的步骤包括：板坯加热、除鳞、轧制3道次、板坯回炉、除鳞箱降温至700℃、降至室温、板坯裂纹毛刺研修；所述二次轧制的步骤包括：板坯加热、粗轧轧制5道次、炉卷轧制3道次、连轧3道次、层流冷却、卷取。本发明轧制方法减轻2507双相不锈钢带边裂深度，钢带边裂深度降至4‑8mm，提高钢带成材率，产品质量稳定，经济效益大幅度提高。

Description

一种2507双相不锈钢的轧制方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种2507双相不锈钢的轧制方法。
背景技术
2507双相不锈钢是一种铁素体-奥氏体不锈钢，成分25Cr-7Ni-4Mo-0.27N，具有比一般的双相不锈钢更高的强度、更好的抗点腐蚀、缝隙腐蚀及均匀腐蚀的能力，尤其在高氯化物环境中具有更为优异的耐局部腐蚀性能，且有较高的导热性和较低的热膨胀系数，因此在化学加工、石油化工和海底设备等苛刻环境中得到广泛应用。
但双相不锈钢特点含有较高的氮含量，在轧制过程极易出现轧制边裂缺陷，严重影响着钢带成材率和精整成本。所以需要一种方法能够降低或杜绝钢带边裂深度的方法，并使其在后续使用提高钢带成材率。
专利CN103286128B公开了一种超级双相不锈钢中板轧制工艺，包括选择坯料、加热、高压水除鳞、二辊粗轧、四辊精轧步骤，通过提高加热温度、减少轧制道次，提高钢板的终轧温度，从而减少钢板边部裂纹和表面局部裂纹的产生，但是这种方法在实际生产2507双相不锈钢时还存在边裂深度较大的情况。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种2507双相不锈钢的轧制方法。本发明能够降低钢带边裂深度缺陷，并使其在后续使用提高钢带成材率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种2507双相不锈钢的轧制方法，包括以下步骤，将2507钢种板坯依次进行进行开坯轧制、二次轧制；
所述开坯轧制的步骤包括：板坯加热、除鳞、粗轧轧制3道次、板坯回炉、除鳞箱降温至700℃、降至室温、板坯裂纹毛刺研修；
所述二次轧制的步骤包括：板坯加热、粗轧轧制5道次、炉卷轧制3道次、连轧3道次、层流冷却、卷取。
作为优选，开坯轧制中，开坯轧制厚度目标160mm；板坯加热温度在1260-1280℃，出钢温度在1250-1270℃，驻炉时间≥200min，炉内微正压残氧控制在2.0-4.0％。
作为优选，开坯轧制中，轧制3道次的粗轧温度1075-1085℃，轧制速度1.5-2.2m/S，终轧温度≥1030℃，头尾偏差温度≤30℃，压下量17.0-28.0mm；压下率12-18％；立辊负荷斜率0.5；机架除磷不投用。
作为优选，开坯轧制中，板坯裂纹毛刺研修时先粗磨后精磨；粗磨时，修磨机的电流为250-350A，修磨机的砂轮为16目砂轮；精磨时，修磨机的电流为120-200A，修磨机的砂轮为30目砂轮；修磨后板坯表面粗糙度＜0.5mm，倒角修磨，修磨机的电流为120-200A，修磨机的砂轮为30目砂轮。
作为优选，二次轧制中，二次轧制，板坯加热温度在1240-1270℃，驻炉时间200-240min；出炉温度在1230-1260℃，加热炉残氧含量3.0-5.0％。
作为优选，二次轧制中，粗轧温度在1160-1200℃，粗轧立辊冷却水关小，关闭粗轧轧机前后测喷水，粗轧轧制速度控制在1.5m/s，粗轧轧制5道次，粗轧到精轧中间坯厚度控制在30-33mm；粗轧终轧温度≥1120℃，头尾偏差温度≤40℃。
作为优选，二次轧制中，炉卷轧制温度在1130-1150℃，炉卷轧制速度1.8-2.5m/s。
作为优选，二次轧制中，连轧3道次的开轧温度1100-1150℃，轧制速度3.0-4.8m/s，终轧温度≥950℃。
作为优选，二次轧制中，投用层流冷却，卷取温度目标≤670℃，当卷取温度≥700℃，直接开水管冷却，钢卷下线通风冷至室温。
2507双相不锈钢由于大量合金元素的添加，奥氏体和铁素体两相的稳定性受到影响，引起第二相的析出。析出物主要是二次奥氏体、碳化物、氮化物和金属间相。它们对双相不锈钢的性能具有重要的影响。其中金属间化合物σ相是危害最大的一种析出相。尤其是铬、钼、氮含量相对较高时，σ相析出的温度范围更宽，析出速度也更快。σ相是一种四方晶体结构的热力学稳定相，硬度很高，脆性很大，导致钢加工性能变得很差，影响钢整体的塑性与韧性，在热变形过程中极易开裂，在轧制过程极易出现轧制边裂缺陷。
本发明在变形量不大的情况下，将铸坯厚度由200mm轧制为160mm；双相不锈钢的塑性与钢的纯净度、合金N、Mo含量、轧制变形温度、变形速度有着密切关系，在轧制过程严格按照既定轧制温度、轧制速度、变形量来控制，既要得到好的铸坯组织，又能满足开坯的厚度要求。开坯轧制过程中铸坯边部产生的边裂缺陷，冷却后对铸坯进行修磨，进一步消除产生的裂纹缺陷，为后续二次轧制提供边部完好的铸坯。尤其是一次轧制板坯边部产生的裂纹缺陷，随着轧制变形量的加大，边裂缺陷进一步扩展，边裂深度加大。
本发明在第一次轧制时通过除鳞来去除板坯加热后的表面氧化铁皮，粗轧轧制3道次时立辊1、3道次用于板坯侧面齐边和宽度控制，除鳞箱快速降温至700℃以下可以避免σ相、碳化物、氮化物析出，对板坯表面、边部裂纹及角部裂纹进行修磨，避免二次轧制过程中的裂纹延伸。
二次轧制时粗轧轧制5道次通过立辊1、3、5道次用于板坯侧面齐边和宽度控制，连轧3道次使轧制成成品目标厚度，使用层流水急速冷至680℃，保持合理的铁素体-奥氏体比例，并防止σ相、碳化物和氮化物析出。冷却速度对于双相不锈钢的相比例和耐腐蚀能力具有重要影响，由于2507钢慢速冷却(850～950℃)容易形成σ相(铁素体相上的黑点)，出现脆性；而在层流水中急速冷却有利于保持合理的铁素体-奥氏体比例，并防止σ相、碳化物和氮化物，所以应该在层流水中急速冷却，避免σ相、碳化物、氮化物析出，从而保持2507双相不锈钢的塑性和耐腐蚀能力。
本发明通过二次轧制，粗轧共轧制8道次，在总变形量不变的情况下，各道次的变形量减小，边部裂纹扩展相应减轻，另外第一次开坯轧制过程中铸坯边部产生的边裂缺陷，冷却后对铸坯进行修磨，进一步消除产生的裂纹缺陷，为后续二次轧制提供边部完好的铸坯。
本发明的有益效果：
本发明轧制方法减轻2507双相不锈钢带边裂深度，钢带边裂深度降至4-8mm，提高钢带成材率，产品质量稳定，经济效益大幅度提高。
本发明的方法分两步法轧制，较一次性轧制造成的边裂深度有明细减轻，降低切边成本。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术所述，对钢坯进行一次轧制，钢坯的边裂深度依然较大。
基于此，本发明提供一种2507双相不锈钢的轧制方法，包括以下步骤，将2507钢种板坯依次进行开坯轧制、二次轧制：
开坯轧制包括以下步骤：
1.1板坯加热，开坯轧制厚度目标160mm；板坯加热温度在1260-1280℃，出钢温度在1250-1270℃，驻炉时间≥200min，炉内微正压残氧控制在2.0-4.0％。
1.2除鳞：板坯除鳞投用。
1.3轧制3道次，粗轧温度1075-1085℃，轧制速度1.5-2.2m/S，终轧温度≥1030℃，头尾偏差温度≤30℃，压下量17.0-28.0mm；压下率12-18％；立辊负荷斜率0.5。机架除磷不投用。
1.4板坯回炉；
1.5除鳞箱降温至700℃；
1.6降至室温；
1.7板坯裂纹毛刺研修；板坯裂纹毛刺研修时先粗磨后精磨；粗磨时，修磨机的电流为250-350A，修磨机的砂轮为16目砂轮；精磨时，修磨机的电流为120-200A，修磨机的砂轮为30目砂轮；修磨后板坯表面粗糙度＜0.5mm，倒角修磨，修磨机的电流为120-200A，修磨机的砂轮为30目砂轮。
二次轧制包括以下步骤：
2.1板坯加热，板坯加热温度在1240-1270℃，驻炉时间200-240min；出炉温度在1230-1260℃，加热炉残氧含量3.0-5.0％。
2.2粗轧轧制5道次，粗轧温度在1160-1200℃，粗轧立辊冷却水关小，关闭粗轧轧机前后测喷水，粗轧轧制速度控制在1.5m/s，粗轧轧制5道次，粗轧到精轧中间坯厚度控制在30-33mm；粗轧终轧温度≥1120℃，头尾偏差温度≤40℃。
2.3炉卷轧制3道次，炉卷轧制温度在1130-1150℃，炉卷轧制速度1.8-2.5m/s。
2.4连轧3道次，连轧3道次的开轧温度1100-1150℃，轧制速度3.0-4.8m/s，终轧温度≥950℃。
2.5层流冷却；
2.6卷取，卷取温度目标≤670℃，当卷取温度≥700℃，直接开水管冷却，钢卷下线通风冷至室温。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
实施例
一种2507双相不锈钢的轧制方法，2507钢种板坯表面全修磨，表面不得存在毛刺，夹杂、裂纹等常见缺陷，将2507钢种板坯依次进行开坯轧制、二次轧制：
开坯轧制包括以下步骤：
1.1开坯轧制，板坯加热，开坯轧制厚度目标160mm；板坯加热温度在1270℃，出钢温度在1260℃，驻炉时间≥200min，炉内微正压残氧在2.0-4.0％。
1.2除鳞，第一次开坯轧制不投用除鳞及机架除鳞。
1.3轧制3道次，粗轧温度1080℃，轧制速度1.8m/S，终轧温度≥1030℃，头尾偏差温度≤30℃，压下量25.0mm；压下率15％；立辊负荷斜率0.5。机架除磷不投用。
1.4板坯回炉；
1.5除鳞箱降温至700℃，除鳞压力22Mpa，水流量3600L/min，进行冷却，坯温冷却至700℃以下，将板坯倒运至库区再降到室温等待二次修磨。
1.6降至室温；
1.7板坯裂纹毛刺研修，板坯必须倒角修磨，去除开坯轧制产生的裂纹或微裂纹缺陷，板坯裂纹毛刺研修时先粗磨后精磨；粗磨时，修磨机的电流为300A，修磨机的砂轮为16目砂轮；精磨时，修磨机的电流为150A，修磨机的砂轮为30目砂轮；修磨后板坯表面粗糙度＜0.5mm，倒角修磨，修磨机的电流为150A，修磨机的砂轮为30目砂轮，人工打磨板坯角部毛刺缺陷。板坯上下表面修磨两遍，修磨率控制在2.0％。
二次轧制包括以下步骤：
2.1板坯加热，板坯加热温度在1260℃，驻炉时间220min；出炉温度在1250℃，加热炉残氧含量4.0％。
2.2粗轧轧制5道次，粗轧温度在1180℃，粗轧立辊冷却水关小，关闭粗轧轧机前后测喷水，粗轧轧制速度控制在1.5m/s，粗轧轧制5道次，粗轧到精轧中间坯厚度控制在31mm；粗轧终轧温度≥1120℃，头尾偏差温度≤40℃。
2.3炉卷轧制3道次，炉卷轧制温度在1140℃，炉卷轧制速度2.0m/s。
2.4连轧3道次，连轧3道次的开轧温度1130℃，轧制速度4.0m/s，终轧温度≥950℃。
2.5层流冷却；
2.6卷取，卷取温度目标≤670℃，当卷取温度≥700℃，直接开水管冷却，钢卷下线通风冷至室温。
对比例1
一种2507双相不锈钢的轧制方法，采用与实施例同一批次的2507钢种板坯，2507钢种板坯表面全修磨，表面不得存在毛刺，夹杂、裂纹等常见缺陷，包括以下步骤，将2507钢种板坯依次进行开坯轧制：
开坯轧制包括以下步骤：
1.1开坯轧制，板坯加热，开坯轧制厚度目标160mm；板坯加热温度在1270℃，出钢温度在1260℃，驻炉时间≥200min，炉内微正压残氧在2.0-4.0％。
1.2除鳞，第一次开坯轧制不投用除鳞及机架除鳞。
1.3轧制3道次，粗轧温度1080℃，轧制速度1.8m/S，终轧温度≥1030℃，头尾偏差温度≤30℃，压下量25.0mm；压下率15％；立辊负荷斜率0.5。机架除磷不投用。
1.4板坯回炉；
1.5除鳞箱降温至700℃，除鳞压力22Mpa，水流量3600L/min，进行冷却，坯温冷却至700℃以下，将板坯倒运至库区再降到室温等待二次修磨。
1.6降至室温；
1.7板坯裂纹毛刺研修，板坯必须倒角修磨，去除开坯轧制产生的裂纹或微裂纹缺陷，板坯裂纹毛刺研修时先粗磨后精磨；粗磨时，修磨机的电流为300A，修磨机的砂轮为16目砂轮；精磨时，修磨机的电流为150A，修磨机的砂轮为30目砂轮；修磨后板坯表面粗糙度＜0.5mm，倒角修磨，修磨机的电流为150A，修磨机的砂轮为30目砂轮，人工打磨板坯角部毛刺缺陷。板坯上下表面修磨两遍，修磨率控制在2.0％。
对比例2
一种2507双相不锈钢的轧制方法，采用与实施例同一批次的2507钢种板坯，2507钢种板坯表面全修磨，表面不得存在毛刺，夹杂、裂纹等常见缺陷，包括以下步骤，将2507钢种板坯依次进行实施例中的二次轧制：
包括以下步骤：
1.1开坯轧制，板坯加热，板坯加热温度在1260℃，驻炉时间220min；出炉温度在12500℃，加热炉残氧含量4.0％。
1.2粗轧轧制5道次，粗轧温度在1180℃，粗轧立辊冷却水关小，关闭粗轧轧机前后测喷水，粗轧轧制速度控制在1.5m/s，粗轧轧制5道次，粗轧到精轧中间坯厚度控制在31mm；粗轧终轧温度≥1120℃，头尾偏差温度≤40℃。
1.3炉卷轧制3道次，炉卷轧制温度在1140℃，炉卷轧制速度2.0m/s。
4.4连轧3道次，连轧3道次的开轧温度1130℃，轧制速度4.0m/s，终轧温度≥950℃。
1.5层流冷却；
1.6卷取，卷取温度目标≤670℃，当卷取温度≥700℃，直接开水管冷却，钢卷下线通风冷至室温。
对比例3
一种2507双相不锈钢的轧制方法，采用与实施例同一批次的2507钢种板坯，2507钢种板坯表面全修磨，表面不得存在毛刺，夹杂、裂纹等常见缺陷，包括以下步骤：
(1)加热：将坯料推入推钢式加热炉中加热，炉内钢坯应匀速运行，以实现均匀加热，过程中不允许存在待热、待时现象，钢坯从1100℃加热到1250℃，均热阶段温度控制在1230-1250℃，连铸坯驻炉时间为8-12min/10mm；总加热时间170分钟，预热段1120℃，加热段1200℃，均热段1240℃。
(2)高压水除鳞：使用压力为20MPa的高压水清理坯料表面氧化铁皮；
(3)二辊粗轧：开轧温度为1068℃，将坯料按照要求展宽到成品规格宽度，并根据成品厚度轧制：展宽量为200mm，二辊送料厚度41mm；二辊压下道次为11道、道次压下率小于20％；
(4)四辊精轧：开轧温度为1030℃，终轧温度为905℃，轧制成所需成品的厚度，并控制好板形；四辊压下道次为7道、道次压下率小于20％；
(5)轧制结果：提高加热温度、改变轧制道次、终轧温度提升至905℃。
将同一批次的2507钢种板坯分别使用实施例、对比例1、对比例2、对比例3的方法进行轧制，得到的钢卷的边裂最大值如表1所示。
表1
处理组 实施例 对比例1 对比例2 对比例3
边裂最大值(mm) 5 21 35 46
边裂最大值显示轧制后的2507双相不锈钢一侧的最大裂纹，对比例1、对比例2、对比例3得到的2507双相不锈钢均为一次轧制，边裂最大值在21-46mm，本发明通过两次轧制，将边裂最大值降至5mm，表面局部区域无裂纹产生，较一次轧制造成的边裂深度有大幅减轻，降低了切边成本。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：将2507钢种板坯依次进行进行开坯轧制、二次轧制；
所述开坯轧制的步骤包括：板坯加热、除鳞、轧制3道次、板坯回炉、除鳞箱降温至700℃、降至室温、板坯裂纹毛刺研修；
所述二次轧制的步骤包括：板坯加热、粗轧轧制5道次、炉卷轧制3道次、连轧3道次、层流冷却、卷取。
2.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，开坯轧制中，开坯轧制厚度目标160mm；板坯加热温度在1260-1280℃，出钢温度在1250-1270℃，驻炉时间≥200min，炉内微正压残氧控制在2.0-4.0％。
3.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，开坯轧制中，轧制3道次的粗轧温度1075-1085℃，轧制速度1.5-2.2m/s，终轧温度≥1030℃，头尾偏差温度≤30℃，压下量17.0-28.0mm；压下率12-18％；立辊负荷斜率0.5；机架除磷不投用。
4.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，开坯轧制中，板坯裂纹毛刺研修时先粗磨后精磨；粗磨时，修磨机的电流为250～350A，修磨机的砂轮为16目砂轮；精磨时，修磨机的电流为120-200A，修磨机的砂轮为30目砂轮；修磨后板坯表面粗糙度＜0.5mm，倒角修磨，修磨机的电流为120-200A，修磨机的砂轮为30目砂轮。
5.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，二次轧制中，二次轧制，板坯加热温度在1240-1270℃，驻炉时间200-240min；出炉温度在1230-1260℃，加热炉残氧含量3.0-5.0％。
6.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，二次轧制中，粗轧温度在1160-1200℃，粗轧立辊冷却水关小，关闭粗轧轧机前后测喷水，粗轧轧制速度控制在1.5m/s，粗轧轧制5道次，粗轧到精轧中间坯厚度控制在30-33mm；粗轧终轧温度≥1120℃，头尾偏差温度≤40℃。
7.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，二次轧制中，炉卷轧制温度在1130-1150℃，炉卷轧制速度1.8-2.5m/s。
8.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，二次轧制中，连轧3道次的开轧温度1100-1150℃，轧制速度3.0-4.8m/s，终轧温度≥950℃。
9.根据权利要求1所述的一种2507双相不锈钢的轧制方法，其特征在于，二次轧制中，投用层流冷却，卷取温度目标≤670℃，当卷取温度≥700℃，直接开水管冷却，钢卷下线通风冷至室温。
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