專利名稱：一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法
技術領域：
本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱
軋方法。
背景技術：
鐵素體不銹鋼除具有不銹性和耐一般腐蝕性能外，其耐氯化物應力腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能優良，并且具有強度高，冷加工硬化傾向低，導熱系數高，線膨脹系數較低等特點。同時由于鐵素體不銹鋼不含鎳或者僅含少量的鎳，其生產成本低廉，在當前國際鎳價暴漲、奧氏體不銹鋼價格較高的情況下，其需求量和使用量迅速增長，在廚房用具、家電、食品包裝、電梯面板、外墻裝飾等方面獲得了廣泛的使用。 目前，傳統鐵素體不銹鋼的生產工藝包括鑄坯加熱、除鱗、粗軋、除鱗、精軋、層流冷卻、巻曲、退火、酸洗、冷軋及最終退火。中高鉻鐵素體不銹鋼在整個高溫區間不存在奧氏體區間，在熱軋過程中基本不發生相變。 現代鐵素體不銹鋼向著高鉻和低碳氮方向發展，其耐蝕性進一步提高，同時也對生產提出了新的要求。隨著鉻含量的提高和碳氮含量降低，鐵素體不銹鋼的高溫抗氧化能力增加，并且鐵素體不銹鋼的高溫變形抗力很低，使得在熱軋生產過程中鐵素體不銹鋼表面部分被剝落黏附到軋輥表面破壞了軋輥和板坯的表面質量，發生粘輥現象。粘輥的發生大大惡化了鐵素體不銹鋼的表面質量，同時縮短了軋輥的換輥周期，增加了帶鋼的修磨成本。國內外研究表明，鐵素體不銹鋼帶鋼粘輥現象容易發生在氧化層較薄、變形抗力較低的精軋階段，其溫度區間在880 IOO(TC。 成形性能是鐵素體不銹鋼的重要性能指標，良好的成形性能保證了其應用條件，鐵素體不銹鋼的成形性能可由塑性應變比r值間接衡量，r值越大，成形性能越好。在拉伸和成形過程中，鐵素體不銹鋼表面容易形成平行于軋向的高低起伏的條紋，稱為起皺。起皺的發生惡化了帶鋼的表面觀賞性，消除它要求高成本的研磨和拋光操作，并且嚴重時難以消除，甚至出現破裂現象，限制了鐵素體不銹鋼的使用范圍。專利CN200610023713. 5提出了一種為促進鐵素體不銹鋼在熱軋工程中的再結晶行為，以達到省略熱軋退火工藝的條件下保證正品質量的改進工藝，包括在粗軋和精軋階段實行壓下量向后分配，控制粗軋工序與精軋工序之間擺鋼時間在10 100s，精軋溫度為850 105(TC;此專利帶鋼成形性能與原有技術相近，沒有針對鐵素體不銹鋼熱軋過程中粘輥行為進行控制。
發明內容
針對以上問題，本發明提供一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法，
目的在于減弱中鉻或高鉻鐵素體不銹鋼熱軋時發生粘輥現象的同時，提高成品帶鋼成形性
能和表面抗褶皺性能。 本發明的方法包括以下步驟 1、選取中鉻或高鉻鐵素體不銹鋼，經過冶煉、澆注制成板坯，加熱至1100 125(TC，保溫1 2h，然后在1000 110(TC條件下進行粗軋。 2、將粗軋后的板坯以10 IO(TC /s的速度降溫至700 850°C，進入精軋，精軋的累積壓下量為50 95%。 3、精軋后的板坯冷卻至巻取溫度進行巻取，經冷軋和退火后制備成成品帶鋼。
上述的中鉻或高鉻鐵素體不銹鋼中鉻的含量按重量百分比為16 26%。
上述方法中，以10 IO(TC /s的降溫至700 85(TC時采用的降溫設備為超快速冷卻裝置。 上述方法中，降溫至巻取溫度采用層流冷卻的方法。 上述方法中，步驟1中加熱至1100 125(TC后，保溫1 2h，不進行除鱗處理直接空過除鱗箱或進行第一道次除鱗處理。 本發明的原理是在粗軋后經過快速冷卻，使板坯的精軋溫度低于粘輥溫度區間(880-1000°C )，在避開易粘輥溫度區間的條件下進行精軋，減少粘輥現象的發生；同時通過控制精軋累積壓下量和軋制溫度，提高產品的成形性能。本發明的方法由于是采用低溫精軋，可適當降低中高鉻鐵素體不銹鋼的板坯加熱溫度和粗軋開始溫度，節約了生產時的能量消耗，采用本發明方法制備的帶鋼成形性能和表面質量明顯提高，與原有技術相比，塑性應變比提高5 40%，平均起皺高度降低10 50%。
圖1為本發明實施例1中的帶鋼與常規技術制備的帶鋼的平均塑性應變比對比曲線圖，圖中A為常規工藝生產獲得的帶鋼產品，B為本發明的方法獲得的帶鋼產品，r為塑性應變比平均值。 圖2為采用常規技術制備的帶鋼經15%預變形后的表面粗糙度曲線圖。
圖3為本發明實施例1中的帶鋼經15%預變形后的表面粗糙度曲線圖。
具體實施例方式
本發明實施例中粗軋后降溫至700 85(TC時采用的降溫設備為超快速冷卻裝置。 本發明實施例中采用的塑性應變比測量設備為CMT7000型微機控制電子萬能實驗機。 本發明實施例中采用的起皺高度測量設備為TR300粗糙度形狀測量儀。 本發明實施例中采用的鐵素體不銹鋼的成分按重量百分比為Cr 16 26%，
C《0. 03%，N《0. 03%，Nb 0 0.4%，Ti 0 0.4%，Mo 0 5% ，Mn《1 % ， Si《0. 75% ，
余量為Fe及其他不可避免雜質，其中P《0. 035%， S《0. 03%， 0《0. 005%。 本發明實施例中的巻取溫度為600 680°C 。 本發明實施例中的粗軋總壓下量為77 90%。 本發明實施例中降溫至巻取溫度采用層流冷卻法。 實施例1 采用的鐵素體不銹鋼化學成分按重量百分比為Cr 21%， C 0.006%， N 0.01%，Nb 0. 17%， Ti 0. 14%， Mn 0. 17%， Si 0. 06%，余量為Fe和不可避免雜質。
采用上述鐵素體不銹鋼，經過冶煉、澆注制成板坯，加熱至120(TC，保溫lh，不進
行除鱗處理，空過除鱗箱，然后在105(TC條件下進行粗軋，粗軋總壓下量為77%。 將粗軋后的板坯以50°C /s的速度降溫至70(TC，進入精軋，精軋的累積壓下量為
75%。 精軋后的板坯經層流冷卻至巻取溫度64(TC進行巻取，經冷軋和退火后制備成成品帶鋼。 制備過程中未發生粘輥現象，獲得的帶鋼厚度為l.Omm，經15%預變形拉伸后測得平均塑性應變比r值為2. 0，與常規工藝制備的相同成分的帶鋼在同等條件下測得的r值(1.6)提高40%;測得凸耳系數Ar為O. 24，平均表面起皺高度1. 33 y m，最大起皺高度4. 24 ii m，平均起皺高度與常規生產工藝獲得的同成分的產品相比降低50% 。上述方法獲得的帶鋼經15%預變形后的表面粗糙度測試結果如圖3所示；常規工藝獲得相同成分的帶鋼經15%預變形后的表面粗糙度測試結果如圖2所示。 上述方法獲得的帶鋼與常規技術制備的相同成分的帶鋼的平均塑性應變比對比曲線如圖l所示，圖1的左側為常規工藝制備的帶鋼的三點塑性應變比和塑性應變比平均值，右側為上述方法的帶鋼的三點塑性應變比和塑性應變比平均值。
實施例2 采用的鐵素體不銹鋼化學成分按重量百分比為Cr 17%，C 0. 004%，N 0.006%，Nb 0. 2%，Mn 0.23%， Si 0. 23%，余量為Fe和不可避免雜質。 采用上述鐵素體不銹鋼，經過冶煉、澆注制成板坯，加熱至IIO(TC，保溫2h，進行
第一道次除鱗處理，然后在IIO(TC條件下進行粗軋，粗軋總壓下量為82%。 將粗軋后的板坯以10°C /s的速度降溫至81(TC，進入精軋，精軋的累積壓下量為
95%。 精軋后的板坯經層流冷卻至巻取溫度68(TC進行巻取，經冷軋和退火后制備成成品帶鋼。 制備過程中未發生粘輥現象，獲得的帶鋼厚度為0.9mm，經15X預變形拉伸后測得平均塑性應變比r值為1. 74，與常規工藝獲得的相同成分的帶鋼在同等條件下測得的r值(1.48)提高17% ;測得凸耳系數Ar為O. 24，平均表面起皺高度1. 45 y m，最大起皺高度5. 12ym，平均起皺高度與常規生產工藝獲得的產品相比降低11%。
實施例3 采用的鐵素體不銹鋼化學成分按重量百分比為Cr 21.4%， C 0.008 %， N
0. 007%， TiO. 25%， Mn 0. 17%，Si 0. 01 %，余量為Fe和不可避免雜質。 采用上述鐵素體不銹鋼，經過冶煉、澆注制成板坯，加熱至125(TC，保溫1. 5h，不
經除鱗處理，空過除鱗箱，然后在IOO(TC條件下進行粗軋，粗軋總壓下量為90%。將粗軋后的板坯以IO(TC /s的速度降溫至85(TC，進入精軋，精軋的累積壓下量為
50%。 精軋后的板坯經層流冷卻至巻取溫度60(TC進行巻取，經冷軋和退火后制備成成品帶鋼。 制備過程中未發生粘輥現象，獲得的帶鋼厚度為0.8mm，經15X預變形拉伸后測得平均塑性應變比r值為1. 94，與常規工藝獲得的相同成分帶鋼在同等條件下測得的r值(1.80)提高5% ;測得凸耳系數Ar為-0. l，平均表面起皺高度1.65iim，最大起皺高度 5. 68ym，平均起皺高度與常規生產工藝獲得的產品相比降低15%。
實施例4 采用的鐵素體不銹鋼化學成分按重量百分比為Cr 26%，C 0. 029%，N 0.025%，
Ti 0.33%， Mo 4眉，Mn 0.42%， Si 0. 056%，余量為Fe和不可避免雜質。 冶煉、澆注、粗軋、降溫、精軋、巻取、冷軋和退火方法同實施例1。 制備過程中未發生粘輥現象，與常規工藝獲得的相同成分帶鋼在同等條件下測得
的平均r值提高22% ;平均起皺高度與常規生產工藝獲得的產品相比降低17%。 實施例5 采用的鐵素體不銹鋼化學成分按重量百分比為Cr 16%， C 0.01%， N 0.011%，
Ti 0.29%， Mo 0. 23%，Mn 0.30%， Si 0. 019%，余量為Fe和不可避免雜質。 冶煉、澆注、粗軋、降溫、精軋、巻取、冷軋和退火方法同實施例2。 制備過程中未發生粘輥現象，與常規工藝獲得的相同成分帶鋼在同等條件下測得
的平均r值提高26% ;平均起皺高度與常規生產工藝獲得的產品相比降低20%。
權利要求
一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法，選取中鉻或高鉻鐵素體不銹鋼，步驟包括將澆注的板坯加熱至1100～1250℃，保溫1～2h，然后在1000～1100℃條件下進行粗軋、精軋和卷取，其特征在于所述的精軋是將粗軋后的板坯以10～100℃/s的速度降溫至700～850℃，進入精軋，精軋的累積壓下量為50～95％。
2. 根據權利要求1所述的一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法，其特征 在于所述的中鉻或高鉻鐵素體不銹鋼中鉻的含量按重量百分比為16 26%。
3. 根據權利要求1所述的一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法，其特征 在于所述的以10 IO(TC /s的降溫至700 85(TC時采用的降溫設備為超快速冷卻裝置。
4. 根據權利要求1所述的一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法，其特征 在于所述的加熱至1100 125(TC，保溫1 2h后，空過除鱗箱或只進行第一道次除鱗處理 后，進行粗軋。
全文摘要
一種提高中高鉻鐵素體不銹鋼綜合性能的熱軋方法，屬于冶金技術領域，選取中鉻或高鉻鐵素體不銹鋼，冶煉、澆注制成板坯，加熱至1100～1250℃，保溫1～2h，然后在1000～1100℃條件下進行粗軋，粗軋后的板坯以10～100℃/s的速度降溫至700～850℃，進入精軋，精軋的累積壓下量為50～95％。本發明的方法節約了生產時的能量消耗，采用本發明方法制備的帶鋼成形性能和表面質量明顯提高，與原有技術相比，塑性應變比提高5～40％，平均起皺高度降低10～50％。
文檔編號B21B37/56GK101733274SQ200910220459
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月4日 優先權日2009年12月4日
發明者劉振宇, 劉海濤, 張馳, 江來珠, 王國棟, 高飛 申請人:東北大學