CN116855705A - 一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铁素体不锈钢的生产领域，一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法包括以下步骤：经过退火酸洗的铁素体热轧钢带，上五连轧轧机进行轧制，轧制厚度总变形量的变化范围为50‑60%，轧后表面进行连续退火，退火温度860‑880℃，炉内保温时间60‑80秒/米；退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗（硫酸钠浓度1.10‑1.20 g/cm3，HNO3浓度110‑170g/L，电解电流3000‑6000A，PH：5‑7），在酸洗出口采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗。将退火酸洗后的钢卷在冷轧酸洗线进行在线平整，为保证材料屈服强度要求，采用平整辊凸度为20‑40张力设定6‑7吨，平整压力200‑240吨，通过以上冷轧过程工艺控制，可生产出屈服强≤310MPa，抗拉强度≤510MPa，硬度HRB≤75，用于厚膜电热板铁素体不锈钢。
Description
技术领域
本发明涉及铁素体不锈钢的生产领域，尤其涉及一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法。
背景技术
厚膜电热板用铁素体主要应用于新能源汽车集成电路板基板，主要采用厚度为1.5-2.0mm的中铬不锈钢材料，其加工成型复杂，要求材料具备良好且稳定的成型性能。在厚膜电热板铁素体不锈钢工艺开发前，厚膜电热板采用国外超纯铁素体，成本高。后期经过调整，采用普通中铬铁素体材料，但性能和表面不稳定，且时有在加工冲压过程中开裂的情况存在。
为了使铁素体不锈钢应用于厚膜电加热板领域，用户希望生产
具备良好且稳定成型性能的铁素体不锈钢。本发明提出一种专用于厚膜电加热铁素体不锈钢的冷轧生产方法，通过设计轧制变形量、轧辊粗糙度分配、连轧退火参数、在线平整工艺等措施，得到了良好且稳定成型性能的铁素体不锈钢材料。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法。
本发明的目的是这样实现的：一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法，包括以下步骤：步骤1：铁素体不锈钢热轧钢卷，经过抛丸、破鳞、酸洗，抛丸机转速1750-1850转/min，破鳞机延伸率1.0-2.0%，硫酸浓度200-260g/L，酸温75-85℃，混酸（HNO3+HF）HNO3：100-140g/L、HF7-15g/L，酸温30-50℃，最终形成表面为No.1的热轧白皮卷，表面粗糙度为Ra=2.5-3.5μm； 步骤2：热轧白皮卷上五连轧轧机进行轧制，轧制厚度总变形量的变化范围为50-60%，保证板型平直；步骤3：轧后表面进行连续退火，退火温度860-880℃，炉内保温时间60-80秒/米；退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗，在酸洗出口采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗；步骤4：将退火酸洗后的钢卷在冷轧酸洗线进行在线平整，采用平整辊凸度为20-40，中间与边部直径差0.2-0.4mm，张力设定6-7吨，平整压力200-240吨，平整后的钢卷直接在线成交。
在步骤2中不同机架采用不同要求粗糙度工作辊使钢带表面粗糙度达到Ra≤0.15μm：机架1的轧辊粗糙度为1.2Ra/μm，机架2的轧辊粗糙度为1.0Ra/μm，机架3的轧辊粗糙度为0.8Ra/μm，机架4的轧辊粗糙度为0.4Ra/μm，机架5的轧辊粗糙度为0.15Ra/μm。
在步骤4结束后的板型平直，材料屈服强度在310MPa以下。
该方法适用于430系产品的不锈钢牌号的生产，钢卷原料厚度4.0-4.5mm，成品厚度1.5-2.0mm，宽度1000-1300mm。
步骤三中电解硫酸钠+电解硝酸的酸洗要求具体为：硫酸钠浓度1.10-1.2g/cm3，HNO3浓度110-170g/L，电解电流3000-6000A，PH：5-7。
本发明的有益效果是：利用本发明的性能控制方法，通过设计工艺路线、轧制变形量、轧辊粗糙度配比、连轧退火、在线平整等方法，发明了一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法，屈服强度、抗拉强度和硬度满足客户使用要求。获得有益效果如下：
成品屈服强度≤310MPa，抗拉强度≤510MPa，硬度HRB≤75，满足厚膜电热板行业使用。
实施方式
铁素体不锈钢要应用于厚膜电热板行业，需要控制的主要指标 包括屈服强度≤310MPa，抗拉强度≤510MPa，硬度HRB≤75。成品的抗拉强度、硬度可以通过调整轧制变形量、连轧退火来实现，是比较常规的控制方法。屈服强度的控制思路就是保证钢带板型合格的情况下，使用小凸度平整辊，降低在线平整的张力、压力，降低平整延伸率。
基于以上思路，本发明中一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法，其技术思路及步骤如下：步骤1：铁素体不锈钢热轧钢卷，经过抛丸、破鳞、酸洗，抛丸机转速1750-1850转/min，破鳞机延伸率1.0-2.0%，硫酸浓度200-260g/L，酸温75-85℃，混酸（HNO3+HF）HNO3：100-140g/L、HF：7-15g/L，酸温30-50℃，最终形成表面为NO.1的热轧白皮卷，表面粗糙度为Ra=2.5-3.5μm，具体生产工艺这里不再赘述。
步骤2：热轧白皮卷上五连轧轧机进行轧制，轧制厚度总变形量的变化范围为50-60%，不同机架采用不同要求粗糙度工作辊见表1，保证板型平直。
步骤3：轧后表面进行连续退火，退火过程中为了保证材料强度，退火温度860-880℃，炉内保温时间60-80秒/毫米；退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗（硫酸钠浓度1.10-1.20 g/cm3，HNO3浓度110-170g/L，电解电流3000-6000A，PH：5-7），在酸洗出口采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗。
步骤4：将退火酸洗后的钢卷在冷轧酸洗线进行在线平整，为保证材料屈服强度要求，采用平整辊凸度为20-40（中间与边部直径差0.2-0.4mm），张力设定6-7吨，平整压力200-240吨，以改善钢带表面粗糙度和板型，达到符合性能要求，平整后的钢卷直接在线成交。
在步骤2-4中，提出一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法，轧后成品可用于新能源汽车的厚膜电加热板。
在步骤2中，通过提出一种轧制变形量（变形量50-60%）、轧辊粗糙度分配（见表1）等措施，可使得钢带表面粗糙度达到Ra≤0.15μm。
在步骤3中，退火温度860-880℃，炉内保温时间60-80秒/米，使得材料抗拉强度、硬度符合厚膜电热板要求，退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗（硫酸钠浓度1.10-1.20 g/cm3，温度75-85℃；HNO3浓度110-170g/L，电解电流3000-6000A，PH：5-7），在酸洗出口采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗，使得钢带酸洗干净。
在步骤4中，采用平整辊凸度为20-40（中间与边部直径差0.2-0.4mm），张力设定6-7吨，平整压力200-240吨，板型平直，材料屈服强度在310MPa以下。
该方法适用于430系产品的不锈钢牌号的生产，钢卷原料厚度4.0-4.5mm，成品厚度1.5-2.0mm，宽度1000-1300mm。
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。
利用本发明的性能控制方法，通过设计工艺路线、轧制变形量、轧辊粗糙度配比、连轧退火、在线平整等方法，发明了一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法，屈服强度、抗拉强度和硬度满足客户使用要求。
以下结合具体实施例，详细说明本发明的一种用于厚膜加热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法。
实施例1
以一卷中铬铁素体不锈钢热轧钢卷为原料，其化学成分按质量百分比为：C：0.04％、Cr：16.07％、Si：0.28％、Mn：0.14％、Ni：0.12%、P：0.02％、S：0.005％、N：0.05％，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规格为：厚度4.5mm，宽度1253mm。
实施例的一种用于厚膜加热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法包括如下步骤：步骤1：该钢卷经过抛丸、破鳞、酸洗，抛丸转速1850转/min，破鳞机延伸率1.5%，硫酸浓度238g/L，酸温80℃，混酸（HNO3+HF）HNO3：121g/Lg/L、HF：10g/L，酸温45℃，形成表面为No.1的热轧白皮卷，实际厚度为4.37mm，表面粗糙度为Ra=3.24μm。
步骤2：热轧白皮卷上五连轧轧机进行轧制，轧制厚度总变形量的变化范围为50-60%，不同机架采用不同要求粗糙度工作辊，保证板型平直。
步骤3：轧后表面进行连续退火，退火过程中为了保证材料强度，退火温度870℃，炉内保温时间74秒/毫米；高温保温结束后，采用雾冷+风冷进行快速冷却，冷至120℃以下后钢带出炉。退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗，其中硫酸钠浓度1.12g/cm3，电解电流5000A，温度80℃，PH值=5.8；电解硝酸162g/L，电解电流3000A，温度40℃。在电解硫酸钠槽出口、电解硝酸槽出口分别采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗。采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗。
步骤4：将退火酸洗后的钢卷在冷轧酸洗线进行在线平整，为保证材料屈服强度要求，采用平整辊凸度为20（中间与边部直径差0.2mm），张力设定6吨，平整压力220吨，平整延伸率0.6%。平整后的钢卷在纵切机组上切干净头尾存在缺陷的部分，进行包装成交。
检测利用实施例的一种用于厚膜加热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法，屈服强度287MPa，抗拉强度450MPa，硬度HRB73.5，延伸率35.5，全部符合客户使用要求。
实施例2
以一卷中铬铁素体不锈钢热轧钢卷为原料，其化学成分按质量百分比为：C：0.04％、Cr：16.01％、Si：0.30％、Mn：0.15％、Ni：0.16%、P：0.02％、S：0.006％、N：0.02％，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规格为：厚度4.5mm，宽度1253mm。
实施例的一种用于厚膜加热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法包括如下步骤：步骤1：该钢卷经过抛丸、破鳞、酸洗，抛丸转速1850转/min，破鳞机延伸率1.5%，硫酸浓度227g/L，酸温81℃，混酸（HNO3+HF）HNO3：117g/Lg/L、HF：11g/L，酸温46℃，形成表面为No.1的热轧白皮卷，实际厚度为4.31mm，表面粗糙度为Ra=3.19μm。
步骤2：热轧白皮卷上五连轧轧机进行轧制，轧制厚度总变形量的变化范围为50-60%，不同机架采用不同要求粗糙度工作辊，保证板型平直。
步骤3：轧后表面进行连续退火，退火过程中为了保证材料强度，退火温度870℃，炉内保温时间74秒/毫米；高温保温结束后，采用雾冷+风冷进行快速冷却，冷至120℃以下后钢带出炉。退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗，其中硫酸钠浓度1.13g/cm3，电解电流4500A，温度80℃，PH值=6.1；电解硝酸161g/L，电解电流3300A，温度40℃。在电解硫酸钠槽出口、电解硝酸槽出口分别采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗。采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗。
步骤4：将退火酸洗后的钢卷在冷轧酸洗线进行在线平整，为保证材料屈服强度要求，采用平整辊凸度为40（中间与边部直径差0.4mm），张力设定6吨，平整压力240吨，平整延伸率0.5%。平整后的钢卷在纵切机组上切干净头尾存在缺陷的部分，进行包装成交。
检测利用实施例的一种用于厚膜加热板铁素体不锈钢的冷轧生产方法，屈服强度291MPa，抗拉强度461MPa，硬度HRB72.5，延伸率33.5，全部符合客户使用要求。
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 (5)
1.一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：铁素体不锈钢热轧钢卷，经过抛丸、破鳞、酸洗，抛丸机转速1750-1850转/min，破鳞机延伸率1.0-2.0%，硫酸浓度200-260g/L，酸温75-85℃，混酸（HNO3+HF）HNO3：100-140g/L、HF7-15g/L，酸温30-50℃，最终形成表面为No.1的热轧白皮卷，表面粗糙度为Ra=2.5-3.5μm；
步骤2：热轧白皮卷上五连轧轧机进行轧制，轧制厚度总变形量的变化范围为50-60%，保证板型平直；
步骤3：轧后表面进行连续退火，退火温度860-880℃，炉内保温时间60-80秒/米；退火后表面采用电解硫酸钠+电解硝酸的方式进行酸洗，在酸洗出口采用碳化硅材质的刷辊对钢带表面进行刷洗；
步骤4：将退火酸洗后的钢卷在冷轧酸洗线进行在线平整，采用平整辊凸度为20-40，中间与边部直径差0.2-0.4mm，张力设定6-7吨，平整压力200-240吨，平整后的钢卷直接在线成交。
2.根据权利要求1所述的一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法，其特征在于：在步骤2中不同机架采用不同要求粗糙度工作辊使钢带表面粗糙度达到Ra≤0.15μm：机架1的轧辊粗糙度为1.2Ra/μm，机架2的轧辊粗糙度为1.0Ra/μm，机架3的轧辊粗糙度为0.8Ra/μm，机架4的轧辊粗糙度为0.4Ra/μm，机架5的轧辊粗糙度为0.15Ra/μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法，其特征在于：在步骤4结束后的板型平直，材料屈服强度在310MPa以下。
4.根据权利要求1所述的一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法，其特征在于：该方法适用于430系产品的不锈钢牌号的生产，钢卷原料厚度4.0-4.5mm，成品厚度1.5-2.0mm，宽度1000-1300mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于厚膜电热板铁素体不锈钢板材的生产方法，其特征在于：步骤三中电解硫酸钠+电解硝酸的酸洗要求具体为：硫酸钠浓度1.10-1.2g/cm3，HNO3浓度110-170g/L，电解电流3000-6000A，PH：5-7。
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