一种低铬铁素体不锈钢及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种低铬铁素体不锈钢及其制造方法，所述低铬铁素体不锈钢按重量百分比包括以下组分：碳≤0.02％、硅≤0.50％、锰≤0.50％、磷≤0.035％、硫≤0.010％、铬11.00

【技术实现步骤摘要】
一种低铬铁素体不锈钢及其制造方法


[0001]本专利技术属于不锈钢加工工艺领域，尤其是涉及一种低铬铁素体不锈钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]汽车排气系统是汽车的重要组成部分，分为热端和冷端两部分。热端与发动机相连，要求有良好的耐高温性能，冷端与尾气净化装置相连，要求具备极高的耐冷凝液腐蚀性能。以SUH409L牌号为代表的低铬铁素体不锈钢抗高温性强，可实现高效率的发动机及排气系统，并减少排气系统的厚度，可减少废气的排放。SUH409L不锈钢带成本低廉、柔韧性好、成材率高、容易更换，属于环保性新产品。1961年开发出这种不锈钢用作汽车的消音器以后，其已广泛应用于汽车排气系统中的排气总管、催化净化器壳体、中心管、消声器、尾管等零件。随着环保对汽车尾气标准日益严格、短距离市区驾驶增加、冬季除雪剂的散布等原因，排气系统的使用标准也日趋严格，传统的钢材无法满足其技术要求。
[0003]传统SUH409L铁素体不锈钢工艺路线中因其热轧后带钢中有一定比例的马氏体相，需在全氢罩式炉中完成退火，使马氏体分解为铁素体和碳化物，并使铁素体相中的碳化物弥散分布，从而改善材料机械性能、增强耐腐蚀性能。
[0004]全氢罩式炉退火工艺由五个阶段组成：第一阶段将室温状态下的热轧钢卷装入罩式炉内，不限速加热到500℃
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550℃。第二阶段温度由500℃
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550℃升高至800℃
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850℃，加热时间为600
‑
630分钟。第三阶段温度稳定在850℃，保温时间为480分钟。第四阶段带加热罩，温度由850℃降至300℃，冷却时间为120分钟。第五阶段换冷却罩进行冷却，温度由300℃降至室温，冷却时间120分钟，总退火需22小时左右。
[0005]传统全氢罩式炉退火能耗高，生产效率低，长时间退火后会形成贫铬层，表面粗糙度高(Ra在5.0um以上)，而且每个钢卷之间、同一钢卷的不同部位之间局部表面粗糙度不均匀，表面色泽不一致。为改善因全氢罩式炉产生的表面局部表面粗糙度不均匀、色泽不一致而影响最终哑光表面的均匀一致性，传统工艺路线中在热轧钢卷酸洗后需进行表面研磨工序。为降低因钢卷表面粗糙导致冷硬卷退火时表面出现烧黑、表面粗糙条纹、表面色泽不均匀缺陷，传统工艺路线中冷硬卷退火时采用低的退火温度，高的退火速度，虽可降低表面烧黑等缺陷率，但钢带的深冲性能及其稳定性较差，直接影响汽车行业用户弯管、扩管加工性能。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种低铬铁素体不锈钢及其制造方法，以无需在罩式炉中退火，降低加工难度，提高生产效率，降低生产成本，得到低粗糙度，表面色泽均匀的低铬铁素体不锈钢。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种低铬铁素体不锈钢的制造方法，所述低铬铁素体不锈钢按重量百分比包括以
下组分：
[0009]碳≤0.02％、硅≤0.50％、锰≤0.50％、磷≤0.035％、硫≤0.010％、铬11.00
‑
11.75％、氮≤0.03％、镍≤0.30％、钛≤0.12％，余量为铁，
[0010]所述低铬铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]步骤S1：将钢坯进行热轧得到热轧卷，将热轧卷送入连续卧式退火炉中退火，之后进行除磷、酸洗、刷洗、干燥、轧制，得到冷硬卷；
[0012]步骤S2：将冷硬卷送入连续卧式退火炉中退火，之后酸洗、拉伸矫直，得到所需不锈钢。
[0013]本专利技术中的制造方法不在传统罩式炉中完成退火，而是在连续卧式退火炉中完成退火，极大缩短了生产时间，降低了能耗，连续卧式退火炉还可以通过高运动粘度轧制油及低粗糙度轧辊来降低表面粗糙度，实现哑光等级表面，无需再进行研磨工序，降低成本，提高生产效率。
[0014]进一步地，步骤S1中连续卧式退火炉包括退火区及冷却区，
[0015]所述退火区包括依次设置的预热段、加热段及保温段，预热段的温度为700
‑
750℃，加热段的温度为980
‑
1000℃，保温段的温度为980
‑
990℃，退火区的加热时间为135
‑
270S，氧含量为6％
‑
8％，典型热轧钢卷退火温度如表1所示。
[0016]表1典型热轧钢卷退火温度
[0017][0018]所述冷却区包括依次设置的水冷一区、空冷一区、空冷二区、水冷二区及干燥区，水冷一区的冷却介质为除盐水，除盐水的水流量≤5m3/h，冷却时间为60
‑
120S，空冷一区及空冷二区的压力为
‑
10Pa，冷却时间为60
‑
120S，水冷二区的冷却介质为除盐水，除盐水的水流量为20
‑
40m3/h，冷却时间为15
‑
30S，干燥区采用蒸汽进行加热干燥，干燥温度为80
‑
100℃，干燥时间为15
‑
30S，带钢从干燥区出来以后温度不超过80℃。
[0019]进一步地，步骤S1中除磷包括一台破鳞机除磷及两台抛丸机除磷，破鳞机的伸长率为2％
‑
3.2％，抛丸机的抛丸速度为1850rpm，抛丸强度采用下砂量系数控制，下砂量系数为0.5
‑
1K，优选S110、S170型号钢丸。典型热轧钢卷除磷工艺如表2所示。
[0020]表2典型热轧钢卷除鳞工艺
[0021][0022]进一步地，步骤S1中酸洗包括硫酸酸洗及混酸酸洗，硫酸酸洗使用的硫酸浓度为240
‑
300g/L，温度为60
‑
85℃，金属离子浓度≤80g/L，时间为105
‑
210S，混酸酸洗使用的硝
酸浓度为100
‑
140g/L，氢氟酸浓度为5
‑
15g/L，金属离子浓度≤50g/L，时间为210
‑
420S。
[0023]进一步地，步骤S1中刷洗通过第一刷洗机及第二刷洗机进行，第一刷洗机的刷辊材质为SIC，工作电流为130
‑
230A，转速为400
‑
600rpm，刷洗时间为30
‑
60S，第二刷洗机的刷辊材质为PP，工作电流为30
‑
50A，转速为400
‑
600rpm，刷洗时间为30
‑
60S。干燥采用蒸汽进行加热干燥，干燥温度为80
‑
100℃，干燥时间为10
‑
30S。
[0024]进一步地，步骤S1中轧制的总压下率为70％
‑
80％；典型轧制厚度压下率如表3所示。
[0025]表3典型热轧钢卷轧制厚度压下率
[0026]热轧钢卷厚度轧制厚度压下率(％)5.01.5704.51.2733.00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低铬铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述低铬铁素体不锈钢按重量百分比包括以下组分：碳≤0.02％、硅≤0.50％、锰≤0.50％、磷≤0.035％、硫≤0.010％、铬11.00
‑
11.75％、氮≤0.03％、镍≤0.30％、钛≤0.12％，余量为铁，所述低铬铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将钢坯进行热轧得到热轧卷，将热轧卷送入连续卧式退火炉中退火，之后进行除磷、酸洗、刷洗、干燥、轧制，得到冷硬卷；步骤S2：将冷硬卷送入连续卧式退火炉中退火，之后酸洗、拉伸矫直，得到所需不锈钢。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：步骤S1中连续卧式退火炉包括退火区及冷却区，所述退火区包括依次设置的预热段、加热段及保温段，预热段的温度为700
‑
750℃，加热段的温度为980
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1000℃，保温段的温度为980
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990℃，退火区的加热时间为135
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270S，氧含量为6％
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8％，所述冷却区包括依次设置的水冷一区、空冷一区、空冷二区、水冷二区及干燥区，水冷一区的冷却介质为除盐水，除盐水的水流量≤5m3/h，冷却时间为60
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120S，空冷一区及空冷二区的压力为
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10Pa，冷却时间为60
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120S，水冷二区的冷却介质为除盐水，除盐水的水流量为20
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40m3/h，冷却时间为15
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30S，干燥区的温度为80
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100℃，干燥时间为15
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30S。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：步骤S1中除磷包括破鳞机除磷及抛丸机除磷，破鳞机的伸长率为2％
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3.2％，抛丸机的抛丸速度为1850rpm，抛丸强度采用下砂量系数控制，下砂量系数为0.5
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1K。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：步骤S1中酸洗包括硫酸酸洗及混酸酸洗，硫酸酸洗使用的硫酸浓度为240
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300g/L，温度为60
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85℃，金属离子浓度≤80g/L，时间为105
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210S，混酸酸洗使用的硝酸浓度为100
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140g/L，氢氟酸浓度为5
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15g/L，金属离子浓度≤50g/L，时间为210
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420S。5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：步骤S1中刷洗通过第一刷洗机及第二刷洗机进行，第一刷洗机的刷辊材质为SIC，工作电流为130
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230A，转速为400
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600rpm，刷洗时间为30
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60S，第二刷洗机的刷辊材质为PP，工作电流为30
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50A，转速为400
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600rpm，刷洗时间为30
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60S。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，车长云，高哲，
申请(专利权)人：天津太钢天管不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：