CN1584064A - 0Cr17Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法 - Google Patents
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Abstract
0Cr17 Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法，其特征是采用均热炉加热电渣锭+初轧机二火轧制的开坯工艺：(1)一火加热：冷钢锭，入炉温度≤600℃保温1.5小时；热钢锭，入炉温度≤690℃保温1小时；以≤60℃/h升至950℃保温2小时，≤80℃/h升至1180℃保温4小时；阴阳面温差≤30℃出炉；(2)一火开坯：轧辊预热；辊速≤10转/分；开轧温度≥1150℃，终轧温度≥1050℃；压下量≤40mm；轧制道次≤14；(3)二火加热：1180℃保温1小时；(4)二火开坯：开轧温度≥1130℃，终轧温度≥1000℃；压下量≤50mm；钢坯快速剪切，热装退火。实施本发明专利对0Cr17Ni4Cu4Nb进行热加工轧制开坯，具有工艺简便、生产组织便捷、钢坯表面质量优、成本低的特点，质量符合GB/T8732－1988标准要求，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业沉淀硬化型不锈钢锭的热加工开坯生产方法，尤其是指马氏体沉淀硬化型不锈钢的热加工开坯生产方法。
背景技术
不锈钢可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢五大钢类；马氏体沉淀硬化不锈钢是一种常见的沉淀硬化不锈钢，它是在马氏体基体上析出细小、弥漫的第二相，使合金达到高强度、高硬度，有许多这类的钢种可以在软化或退火状态下进行成型加工。0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)是1946年美国开发的马氏体沉淀硬化型不锈钢，具有相变硬化和时效硬化的特点，主要用于制造316℃以下工作的高强耐蚀部件，应用相当广泛，常用于大功率汽轮机发电设备所需的叶片用钢。
0Cr17Ni4Cu4Nb钢具有难变形易开裂的特点，该钢的固有特性是导热性低，变形抗力大，过热较敏感，冷却过程中承受多种应力(主要是热应力、马氏体相变应力、时效应力)作用；另外，从理论上来说，钢的熔点为1400～1440℃，按常规其加热温度最高可达1250℃，但是，由于钢中起沉淀硬化作用的Cu元素(钢中Cu含量高达4％，而Cu的熔点为1083℃，)是低熔点物质，当加热温度为1200℃时，在钢锭表面易形成Cu的氧化物，热加工后在钢坯表面形成角裂，而较低加热温度，则增大变形抗力，热加工开坯困难，造成热加工温度范围比较窄，因此，该钢的生产工艺是“电炉浇铸钢锭+电渣重熔锭+锻压机热加工开坯+热加工成材”， 另外生产过程中，钢锭、钢坯、钢材都必须进行退火处理(消除或缓解应力作用)。
长期以来，马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb叶片用钢的热加工开坯工艺都是采用“电渣锭(1-2.5吨)→锻压机多火次的锻压开坯→120～220mm方钢坯→退火处理”，该生产工艺的不足之处是：锻压开坯产能低，生产周期长，金属消耗大，冶金制造成本高。近年来，随着社会科学技术的进步，我国用电需求量不断扩大，发电设备增容所需的叶片用钢需求量俱增，尤其是大功率汽轮机发电设备所需的叶片钢0Cr17Ni4Cu4Nb需求量大幅度上升，传统的0Cr17Ni4Cu4Nb叶片用钢热加工锻压开坯工艺不能满足冶金制造商的生产要求和市场发展的需要。
发明内容
本发明开发一种0Cr17Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法，用轧钢机替代锻压机进行热加工开坯，将0Cr17Ni4Cu4Nb电渣锭轧制成合格的钢坯，解决了马氏体类沉淀硬化型不锈钢叶片用钢0Cr17Ni4Cu4Nb生产周期长，金属成坯率低的问题，大大降低冶金制造成本，满足用户要求和市场需要。
本发明提供的0Cr17Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法，其特征是采用均热炉加热电渣锭+初轧机(轧钢机)二火轧制的热加工开坯，生产0Cr17Ni4Cu4Nb钢坯：
初轧机第一火轧制：
(1)均热炉加热电渣锭要求：(A)电渣锭单支重量1.5～2.8吨；冷钢锭的入炉温度400～600℃，保温1.2～1.8小时，热钢锭的入炉温度600～710℃，保温0.5～1.0小时；(B)以40～60℃/h的速度(严格控制0Cr17Ni4Cu4Nb在低温及组织发生转变)升温至900～1000℃，保温1.5～2.5小时；(C)以80～100℃/h的速度升温至1180～1220℃；(D)1180～1220℃保温3.5～4.5小时，保温时将钢锭进行逐支翻身，减小钢锭阴阳面的温度差；(E)钢锭阴阳面温度差≤30℃，才能进行热加工开坯，进入初轧机第一火轧制；
(2)初轧机热加工开坯要求：(A)轧制前，先关闭轧辊的冷却水，轴瓦的冷却水适当关小，且避免轴瓦的冷却水飞溅到辊身；(B)轧辊预热温度80～150℃(可以按排其它钢锭先轧制4～5支)，允许轧制0Cr17Ni4Cu4Nb；(C)钢锭的开轧温度≥1150℃，终轧温度≥1050℃；初轧机轧辊的咬入速度≤10转/分；(D)第一火轧制的道次数10～15道次(若初轧道次数太多，一方面，钢坯轧件较长，均热炉加热时放置困难；另一方面，使轧件的轧制温度较低，影响轧件的轧制质量)，压下量30～40mm(压下量太大，钢锭轧件易发生角裂；压下量太小，影响初轧机的生产力)；(E)轧件回炉加热。
初轧机第二火轧制：
(3)均热炉加热回炉坯要求：(A)第一火轧件回炉加热，加热温度1160～1210℃，保温50～75分种；(B)保温时将钢锭进行逐支翻身，减小钢锭阴阳面的温度差，确保轧件的阴阳面温度差≤30℃；(C)轧件出炉，进入初轧机第二火轧制。
(4)初轧机热加工开坯要求：(A)第二火轧制前，先关闭轧辊冷却水，轴瓦的冷却水仍适当关小，且避免轴瓦的冷却水飞溅到；辊身可以不预热进入轧制状态。(B)轧件的开轧温度≥1130℃，终轧温度≥1000℃；(C)第二火轧制时，前1～4个道次采用平底孔热轧(去处轧件表面的氧化铁皮)，以后的道次采用箱形孔热轧，压下量40～50mm；(D)轧制成品规格后，快速剪切(随着轧制温度的下降，钢坯的屈服强度上升很快，可能伤害剪切设备)；(E)轧坯热装退火炉退火。
与现有的技术相比，本发明具有下列优点：
1、工艺简便，可操作性强；
2、生产组织便捷，生产周期大大缩短；
3、产品质量好；
4、金属成坯率高，冶金制造成本大大降低；
附图说明
图1是初轧机第一火轧制的均热炉加热电渣热锭工艺。
图2是初轧机第一火轧制的均热炉加热电渣冷锭工艺。
具体实施方案
某钢铁公司实施本发明专利，采用均热炉加热电渣锭(锭重1.5～2.8吨、2.3吨)+初轧机(Φ800轧机)二火轧制的热加工开坯，生产0Cr17Ni4Cu4Nb钢坯(180方mm，220方mm)。初轧机第一火轧制时，均热炉加热电渣锭：(A)电渣锭(单支重量2吨、2.3吨)热送均热炉，钢锭的入炉温度700℃，保温0.5小时；(B)以50～60℃/h的速度升温至900℃，保温2小时；(C)以100℃/h的速度升温至1190℃；(D)1190℃保温4小时，保温时将钢锭进行逐支翻身，减小钢锭阴阳面的温度差；(E)钢锭阴阳面温度差≤30℃，轧件出炉，进入初轧机第一火轧制。初轧机热加工开坯要求：(A)轧制前，先关闭轧辊的冷却水，轴瓦的冷却水适当关小，且避免轴瓦的冷却水飞溅到辊身；(B)轧辊预热温度120℃；(C)钢锭的开轧温度≥1150℃，终轧温度≥1050℃；初轧机轧辊的咬入速度≤10转/分；(D)第一火轧制的道次数13道次，压下量30～40mm；(E)轧件回炉加热。初轧机第二火轧制时，均热炉加热回炉坯：(A)第一火轧件回炉加热，加热温度1170℃，保温60分种；(B)保温时将钢锭进行逐支翻身，减小钢锭阴阳面的温度差，确保轧件的阴阳面温度差≤30℃；(C)轧件出炉，进入初轧机第二火轧制。初轧机热加工开坯：(A)第二火轧制前，先关闭轧辊冷却水，轴瓦的冷却水仍适当关小，且避免轴瓦的冷却水飞溅到；辊身可以不预热进入轧制状态；(B)轧件的开轧温度≥1130℃，终轧温度≥1000℃；(C)第二火轧制时，前二个道次采用平底孔热轧，第三及以后的道次采用箱形孔热轧，压下量40～50mm；(D)轧制成品规格后，快速剪切；(E)轧坯热装退火炉退火。实施本发明专利，对0Cr17Ni4Cu4Nb进行热加工轧制开坯，具有工艺简便，生产组织便捷，冶金制造成本低的特点，与传统的“电渣锭——锻压开坯”生产工艺相比，不仅大大缩短了生产周期，且金属成坯率(高达83％以上)提高3％(高达83％以上)以上，冶金制造成本降低1100元/吨，由初轧开坯的0Cr17Ni4Cu4Nb，经轧制≤Φ160mm圆钢，其内材质量均满足GB/T8732-1988标准之规定，表面质量稳定，符合产品质量要求，电渣锭开坯，成材合格率达到99.93％，经济效益显著。
Claims (1)
1、OCr17Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法，其特征是采用均热炉加热电渣锭+初轧机二火轧制的热加工开坯，生产OCr17Ni4Cu4Nb钢坯：热加工开坯第一火轧制要求：
(1)均热炉加热电渣锭时：(A)电渣锭单支重量1.5～2.8吨；冷钢锭的入炉温度400～600℃，保温1.2～1.8小时，热钢锭的入炉温度600～710℃，保温0.5～1.0小时；(B)以40～60℃/h的速度升温至900～1000℃，保温1.5～2.5小时；(C)以80～100℃/h的速度升温至1180～1220℃；(D)1180～1220℃保温3.5～4.5小时，保温时将钢锭进行逐支翻身，减小钢锭阴阳面的温度差；(E)钢锭阴阳面温度差≤30℃，才能进行热加工开坯，进入初轧机第一火轧制；
(2)初轧机热加工开坯时：(A)轧制前，先关闭轧辊的冷却水，轴瓦的冷却水适当关小，且避免轴瓦的冷却水飞溅到辊身；(B)轧辊预热温度80～150℃；(C)钢锭的开轧温度≥1150℃，终轧温度≥1050℃；初轧机轧辊的咬入速度≤10转/分；(D)第一火轧制的道次数10～15道次，压下量30～40mm；(E)轧件回炉加热；
热加工开坯第二火轧制要求：
(3)均热炉加热回炉轧件时：(A)第一火轧件回炉加热，加热温度1160～1210℃，保温50～75分种；(B)保温时将钢锭进行逐支翻身，减小钢锭阴阳面的温度差，确保轧件的阴阳面温度差≤30℃；(C)轧件出炉，进入初轧机第二火轧制；
(4)初轧机热加工开坯时：(A)第二火轧制前，先关闭轧辊冷却水，轴瓦的冷却水仍适当关小，且避免轴瓦的冷却水飞溅到；辊身可以不预热进入轧制状态。(B)轧件的开轧温度≥1130℃，终轧温度≥1000℃；(C)第二火轧制时，前1～4个道次采用平底孔热轧，以后的道次采用箱形孔热轧，压下量40～50mm；(D)轧制成品规格后，快速剪切；(E)轧坯热装退火炉退火。
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| PB01 | Publication | ||
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Owner name: BAOSHAN IRON + STEEL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI NO.5 IRON AND STEEL CO LTD, BAOSHAN IRON AND STEEL GROUP Effective date: 20081226 |
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Owner name: BAOSTEEL SPECIAL STEEL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BAOSHAN IRON + STEEL CO., LTD. Effective date: 20140108 |
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| COR | Change of bibliographic data |
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| TR01 | Transfer of patent right |
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| CX01 | Expiry of patent term |