一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法技术

本发明专利技术提供一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法，包括(1)冶炼：按照质量百分比，控制节镍奥氏体不锈钢C、Cr、Mn、N含量，C：0.11％

【技术实现步骤摘要】
一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法


[0001]本专利技术属于冶炼、连铸、加热生产领域，特别涉及一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法。

技术介绍

[0002]节镍奥氏体不锈钢在传统奥氏体不锈钢基础上，减少贵金属的使用，用锰、氮等元素代替镍形成一种经济型不锈钢，近年来在中国发展迅速，其良好的机械加工性能、较好的耐腐蚀性能、光泽的表面成为其市场推广的硬条件。
[0003]节镍奥氏体不锈钢是近几年在中国新开发的一种廉价不锈钢，主要应用于民用制品。其成分标准范围(wt.％)为：C：0.10％～0.15％，Mn：9％～12％，Si：0.3％～0.7％，P:≤0.060％，S：≤0.030％，Cr：13％～14.5％，Ni：0～2％，N：0.17％～0.2％，Cu：0～0.5％，其余为铁及微量元素和杂质。然而，虽然用锰、氮等元素代替镍降低了奥氏体不锈钢的成本，但同时，也使得不锈钢奥氏体稳定性下降，在后续热轧过程中易在距离边部100mm以内出现鳞折缺陷，对板材力学性能和耐腐蚀性均存在消极影响，影响经济效益。
[0004]由于冷装装炉方式的铸坯在加热过程中，凝固组织晶界存在大量析出，晶界弱化程度大于热装，并且在加热初期阶段表面与心部的温差要高于热装装炉方式铸坯，会在铸坯边部造成更大的应力集中，导致鳞折缺陷对冷装装炉方式的敏感性远大于热装装炉方式，且在热轧阶段出现的鳞折缺陷在后续加工中不可修复。目前来说，对于鳞折缺陷带来的线状、脱皮等缺陷的主要解决方法，是通过对板坯表面采用修磨的方法或者采用热轧除鳞设备除鳞。而对于亚稳态节镍奥氏体不锈钢采用冷装装炉时，在钢卷边部100mm以内产生较多的鳞折缺陷的问题，采用上述方法均不能很好的解决。上述问题影响了节镍奥氏体不锈钢的后续生产和应用，因此需要针对节镍奥氏体不锈钢的冷装装炉方式设计更合适的加工工艺。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法，包括如下步骤：
[0008](1)冶炼：按照质量百分比，控制节镍奥氏体不锈钢C、Cr、Mn、N含量，C：0.11％
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0.119％；Cr：13.65％
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14.05％；Mn：9.29％
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9.69％；N：0.157％
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0.177％；
[0009](2)连铸：
[0010](3)加热：连铸铸坯浇铸成形切断成板坯后送往加热炉进行加热，炉内加热总时间控制在260
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265分钟。
[0011]进一步地，步骤(1)节镍奥氏体不锈钢除C、Cr、Mn、N，其余成分含量控制在标准范围之内。
[0012]进一步地，步骤(1)浇铸过热度在允许范围内选取最低值25℃。
[0013]进一步地，步骤(2)连铸铸坯的拉矫温度为920
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960℃。
[0014]进一步地，步骤(3)冷装方式送入加热炉的板坯温度为25℃。
[0015]进一步地，步骤(3)中加热炉加热过程经热回收段、预热段、加热一段、加热二段、均热段升温加热。
[0016]进一步地，步骤(3)中热回收段温度为654
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714℃，加热时间为100
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109分钟，预热段温度为853
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913℃，加热时间为30
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35分钟，加热一段温度为1119
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1247℃，加热二段温度为1247
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1270℃，均热段温度为1266
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1270℃，加热一段、二段总时间为80
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85分钟。
[0017]进一步地，步骤(3)浇铸成形后切断板坯的适用规格：11500
×
200
×
1000mm。
[0018]本专利技术的原理为：
[0019]通过大量对边部100mm范围内存在鳞折缺陷的钢卷进行电子扫描显微镜的显微分析，发现缺陷位置并不存在保护渣及夹杂物的卷入，缺陷附近的基体组织正常并无过热缺陷的影响，并且，实践中发现该钢种鳞折缺陷的产生与铸坯表面的原始缺陷并无直接联系，选取常规工艺生产的板坯并对表面进行均匀打磨，在排除了裂纹表面裂纹等缺陷的影响后，再采用常规工艺加热并轧制，酸洗后发现边部对应区域的鳞折缺陷并无减少。
[0020]对铸坯进一步分析，发现该节镍奥氏体不锈钢柱状晶过于发达，表层几乎不存在激冷细晶层组织，且凝固组织的晶界存在着大量铬的碳化物析出相，存在明显的晶界弱化现象。就靠近表面的组织而言，晶界存在氧化现象，就柱状晶组织而言，柱状晶组织几乎贯穿整个厚度方向，且柱状晶彼此间的晶界粗大，晶间存在大量析出导致彼此之间结合力较差。在加热及热轧的过程中柱状晶极易开裂并造成线状、脱落状的线鳞、山鳞缺陷。
[0021]基于前述对节镍奥氏体不锈钢热轧卷边部鳞折缺陷的研究，针对该类钢种冷装装炉方式缺陷率较高的问题，本专利技术将冷装方式的生产工艺参数做了部分调整，首先调整该系钢种的合金元素成分(wt.％)，将C保持在0.11％
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0.119％，Cr保持在13.65％
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14.05％，将Mn保持在9.29％
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9.69％，将N保持在0.157％
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0.177％，浇铸过热度为采用25℃；在成分调控上使包晶点向右移动，使该系钢种在冷却凝固的过程中远离了剧烈的包晶反应，一定程度上避免了此反应带来的表面凹陷、晶界裂纹及柱状晶过于发达的现象，从源头上提升晶间结合力，且配合一定的过热度、浇铸速度及合适的冷却强度，使铸坯的柱状晶尺寸比较匀称，改善了原始铸坯的表面质量，获得了较好的铸坯原始凝固组织；通过将拉矫温度设定在920
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960℃，避开了节镍奥氏体不锈钢的脆性温度区间750
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900℃；而后，为了防止冷装方式进加热炉加热后，铸坯内外温度梯度较大，在铸坯边部产生应力集中区，破坏柱状晶导致出现微观裂纹，故将出现温差应力集中的热回收段与预热段进行调整，其中热回收段温度为654
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714℃，加热时间为100
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109分钟，预热段温度为853
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913℃，加热时间为30分钟，做到在加热炉加热过程采取缓慢升温，通过热回收及预热段温度的控制可以缓解由于铸坯在冷装25℃的条件下与加热炉温差过大，导致的加热初期温度梯度过大问题，减缓柱状晶晶间应力增加边部微裂纹的扩张。并且采用此加热制度还能使冷装方式的铸坯凝固组织晶界中存在的大量析出相尽可能融入基体，降低晶界弱化程度。本专利技术工艺过程中各步骤环环相扣，缺一不可，最终将节镍奥氏体不锈钢冷装时的边部鳞折缺陷从22.66％降低到2.02％以内，有效控制了缺陷率，提升了产品质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)冶炼：按照质量百分比，控制节镍奥氏体不锈钢C、Cr、Mn、N含量，C：0.11％
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0.119％；Cr：13.65％
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14.05％；Mn：9.29％
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9.69％；N：0.157％
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0.177％；(2)连铸：(3)加热：连铸铸坯浇铸成形切断成板坯后送往加热炉进行加热，炉内加热总时间控制在260
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265分钟。2.根据权利要求1所述的一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法，其特征在于，步骤(1)浇铸过热度在允许范围内选取最低值25℃。3.根据权利要求1所述的一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法，其特征在于，步骤(2)连铸铸坯的拉矫温度为920
‑
960℃。4.根据权利要求1所述的一种减少节镍奥氏体不锈钢冷装轧制边部鳞折的生产方法，其特征在于，步骤(3)冷装方式送入加热炉的板坯温度为25℃。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：周磊磊，黄德川，邵世杰，孟新宇，邹宇明，管国富，丁桦，唐正友，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：