一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的方法，属于不锈钢生产制造领域。通过“连铸+热轧+冷轧”三个工序联合控制，在冶炼工序优化含铌铁素体不锈钢连铸坯的凝固过程，减轻铌元素的宏观偏析；通过控制热轧钢板的轧制及退火工艺，使铌元素在钢板中的分布进一步均匀；调整冷轧钢板的轧制及退火工艺，调控含铌铁素体不锈钢板的显微组织。本发明专利技术可显著改善含铌铁素体不锈钢中极易产生的铌元素宏观偏析的问题，所生产的含铌铁素体不锈钢板的晶粒度为6～8级，显微组织中无带状组织，具有良好的成形性能。有良好的成形性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法


[0001]本专利技术属于不锈钢生产制造
，具体地，本专利技术涉及一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的工艺方法。

技术介绍

[0002]铁素体不锈钢为体心立方结构，具有强度高、冷加工硬化倾向低、导热系数大、膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，广泛应用于家用电器、建筑屋面、汽车排气系统、换热管道等国民生活的各个方面。铁素体不锈钢不含或少含镍，属于资源节约型不锈钢，价格低廉且相对稳定。
[0003]铌作为铁素体不锈钢的稳定化元素之一，将其加入钢中可以形成铌的碳、氮化物，避免或减少了铬的碳化物的析出，可以降低铁素体不锈钢的晶间腐蚀倾向；同时由于固溶体中的碳、氮含量的降低，以及铌具有的细化晶粒的功能，使铁素体不锈钢的冷成形性能得到改善；通过固溶强化以及析出强化两种机制，铌可以显著提高铁素体不锈钢的高温强度，铌的这一特点，使其在一些高温服役的铁素体不锈钢中得到广泛应用。
[0004]但是，由于铌的原子尺寸较大，铌元素在凝固过程中极易发生偏析。铌的微观偏析可以通过均匀化工艺消除，而宏观偏析一旦形成，便无法消除。铌的宏观偏析有以下几点危害：首先，在铌的偏析区域，含铌第二相具有更大的析出倾向，这些第二相在局部析出后，削弱了铌对铁基体的强化作用；第二，宏观偏析区域富铌，那么其他区域必然出现铌的贫化，铌元素在钢中的不均匀分布，会导致钢板在经过热处理后，出现粗晶和细晶条带，即组织不均匀性；第三，组织的不均匀性又会带来性能的不均匀性，严重影响钢板的成形、高温等使用性能。
[0005]图1显示了采用现有方法生产含铌铁素体不锈钢板的过程中得到的连铸坯的低倍组织，柱状晶发达，等轴晶比例约为45％。图2显示了采用现有方法生产的含铌铁素体不锈钢板的冷板组织。从图2能够看出，组织不均匀，粗晶和细晶条带分化明显。
[0006]因此，开发减轻甚至消除铌的宏观偏析的工艺方法至关重要。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的含铌铁素体不锈钢板的生产方法，采用本专利技术的生产方法能够减轻铌元素在铁素体不锈钢中的宏观偏析，改善含铌铁素体不锈钢的组织均匀性，提高成形性能及高温力学性能。
[0008]具体来说，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0009]一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法，包括：
[0010](1)将钢水输入连铸机，过热度设置为10～25℃，二冷水强度设置为1.0～1.3L/kg，在连铸二冷区采用电磁搅拌，搅拌电流设置为1500～1800A，连铸得到连铸坯；
[0011](2)将连铸坯在1200～1250℃之间保温4～6h，之后送入热轧机，终轧温度低于900
℃，得到热轧钢卷；终轧之后进行酸洗退火，退火温度T≥(850+3[Cr]+20[Mo]+100[Ti]+200[Nb])℃，其中，[Cr]、[Mo]、[Ti]和[Nb]分别表示含铌铁素体不锈钢板中元素Cr、Mo、Ti和Nb的重量百分比含量，热板退火时间满足≥90s/mm。
[0012](3)将热轧钢卷送入冷轧机，冷轧压下率≥70％，冷轧后进行酸洗退火，退火温度T≥(820+3[Cr]+20[Mo]+100[Ti]+200[Nb])℃，其中，[Cr]、[Mo]、[Ti]和[Nb]分别表示含铌铁素体不锈钢板中元素Cr、Mo、Ti和Nb的重量百分比含量，冷板退火时间满足≥75s/mm。
[0013]可选地，在步骤(1)中，连铸坯的厚度是180～220mm。
[0014]可选地，在步骤(1)中，所述连铸坯的等轴晶比例≥(20+120[Nb])％，其中，[Nb]表示元素Nb的重量百分比含量。
[0015]可选地，在步骤(2)中，热轧钢卷的厚度是3.0～9.0mm。
[0016]可选地，在步骤(3)中，热轧钢卷经冷轧后得到的钢板的厚度是0.5～3.0mm。
[0017]一种含铌铁素体不锈钢板，采用上述的生产方法制备得到。
[0018]可选地，含铌铁素体不锈钢板的晶粒度为6～8级，显微组织中无带状组织。
[0019]相比于现有技术，本专利技术的改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法，至少具有如下有益效果：
[0020]本专利技术的工艺方法通过“连铸+热轧+冷轧”三个工序联合控制，在冶炼工序优化含铌铁素体不锈钢连铸坯的凝固过程，减轻铌元素的宏观偏析；通过改进热轧钢板的轧制及退火工艺，使铌元素在钢板中的分布进一步均匀；调整冷轧钢板的轧制及退火工艺，调控含铌铁素体不锈钢板的显微组织。
附图说明
[0021]图1显示了采用现有方法生产含铌铁素体不锈钢板的过程中得到的连铸坯的等轴晶比例。
[0022]图2显示了采用现有方法生产的含铌铁素体不锈钢板的冷板组织。
[0023]图3显示了实施例1生产含铌铁素体不锈钢板的过程中得到的连铸坯的等轴晶比例。
[0024]图4显示了实施例1生产的含铌铁素体不锈钢板的冷板组织。
具体实施方式
[0025]为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
[0026]为了改善铌元素的宏观偏析给现有含铌铁素体不锈钢带来的不利影响，本专利技术的专利技术人对含铌铁素体不锈钢板的制备工艺进行了深入研究，从而创造性地提出了一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法。
[0027]本专利技术生产方法的提出，主要基于以下专利技术构思：
[0028]通过“连铸+热轧+冷轧”三个工序联合控制，在冶炼工序优化含铌铁素体不锈钢连铸坯的凝固过程，减轻铌元素的宏观偏析；通过优化热轧钢板的轧制及退火工艺，使铌元素在钢板中的分布进一步均匀；调整冷轧钢板的轧制及退火工艺，调控含铌铁素体不锈钢板
的显微组织。
[0029]具体地，本专利技术的改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法包括如下步骤：
[0030](1)连铸工序
[0031]在连铸工序，采用了“低过热度+弱冷”工艺。
[0032]将钢水输入连铸机，过热度控制在10～25℃，二冷水强度为1.0～1.3L/kg；在连铸二冷区采用电磁搅拌，搅拌电流为1500～1800A。抑制发达柱状晶形成，保证等轴晶比例≥(20+120[Nb])％，其中，[Nb]表示元素Nb的重量百分比含量。
[0033]连铸坯断面尺寸：180～220mm
×
1000～1800mm。
[0034]在连铸坯的凝固过程中，表层形成细小的等轴晶，再向内开始形成柱状晶，柱状晶生长末期，中心等轴晶开始形成，柱状晶的凝固前沿与中心等轴晶凝固前沿同时将易偏析元素推向柱状晶与中心等轴晶的交界处，在该处易偏析元素的含量高于连铸坯其他位置，因此形成了宏观偏析。
[0035]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善含铌铁素体不锈钢板宏观偏析的生产方法，其特征在于，包括：(1)将钢水输入连铸机，过热度设置为10～25℃，二冷水强度设置为1.0～1.3L/kg，在连铸二冷区采用电磁搅拌，搅拌电流设置为1500～1800A，连铸得到连铸坯；(2)将连铸坯在1200～1250℃之间保温4～6h，之后送入热轧机，终轧温度低于900℃，得到热轧钢卷；终轧之后进行酸洗退火，退火温度T≥(850+3[Cr]+20[Mo]+100[Ti]+200[Nb])℃，其中，[Cr]、[Mo]、[Ti]和[Nb]分别表示含铌铁素体不锈钢板中元素Cr、Mo、Ti和Nb的重量百分比含量，热板退火时间满足≥90s/mm。(3)将热轧钢卷送入冷轧机，冷轧压下率≥70％，冷轧后进行酸洗退火，退火温度T≥(820+3[Cr]+20[Mo]+100[Ti]+200[Nb])℃，其中，[Cr]、[Mo]、[Ti]和[Nb...

【专利技术属性】
技术研发人员：武敏，李国平，段秀峰，付金柱，邹勇，刘春来，张晶晶，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：