一种控制316L不锈钢表面边部缺陷的方法技术

一种控制316L不锈钢表面边部缺陷的方法，其包括如下步骤：1）冶炼，316L不锈钢成分质量百分比为：C≤0.03%，Si 0.4~0.7%，Mn 1.1~1.4%，P≤0.045%，S≤0.003%，Cr 16~17.5%，Ni 10~11%，Mo 2.0~2.2%，Cu≤0.3%，N≤0.045%，余量包含Fe和不可避免杂质；残余铁素体dg值在4~9%；2）铸造，连铸工艺，二冷水水量在18~30L/S，连铸进出水温差4~11℃，铸坯实际残余铁素体含量6~10.5%；3）轧制，铸坯加热温度1230~1270℃，加热时间180~260min；热轧粗轧总压下率≥84%，各道次相对压下率28~32%。本发明专利技术通过解决了316L钢种热轧、冷轧板面两侧边部鳞折缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不锈钢，具体涉及一种控制316l不锈钢表面边部缺陷的方法。

技术介绍

1、316l为奥氏体钢种，在304钢种基础上加入2~3%的mo，其具有优秀的耐点蚀性、耐高温、抗蠕变性能及良好的焊接性能；且c比常规304更低，耐晶间腐蚀性能优异，可在更苛刻的腐蚀条件下使用。由于合金较高，对有害微量元素s要求较高，奥氏体不锈钢在凝固过程中，树枝状晶体之间的硫富集会使晶间结合力变弱导致塑性下降，在材料中主要是mns、fes的形式存在，fes熔点低（1190℃），在连铸凝固和加热过程中也易以液态形式存在晶界上导致塑性下降，裂纹的发生，由于s在铁素体中的溶解度远高于奥氏体，为减少s带来的风险，故在成分的设计思路上是调整ni、cr当量的合金元素来保证铸坯残余铁素体的含量在4~9%之间，dg＝【(cr+mo+1.5si+0.5nb+2ti+18)/(ni+30c+30n+0.5mn+36) +0.262】×161－161。

2、316l微观组织由奥氏体和微量铁素体组成，若铁素体含量控制不佳，铁素体过多会导致在加热及粗轧过程无法消除，在精轧过程中出现两相轧制的情况，两相变形不均易导致裂纹，在后工序出现鳞折缺陷；若铁素体过少，有害的微量元素会以低熔点的化合物在晶界偏聚导致裂纹发生。

3、中国专利公开号cn112342454a公开的“一种316l不锈钢及其制备方法”中提到针对边部两侧鳞折缺陷是通过对s含量控制来控制。

4、在《bn1tl不锈钢鳞折缺陷及析出行为研究》中提到引起奥氏体不锈钢鳞折缺陷主要原因：残余铁素体过多、连铸保护渣卷入、析出相及偏析。

技术实现思路

1、本专利技术的目的主要是提供一种控制316l不锈钢钢卷表面边部鳞折缺陷的方法，解决316l钢种在冷轧过程中边部出现鳞折缺陷，而对产品的质量及合格率有较大的影响，并限制了产品的使用范围，增加下游用户的金属损耗的问题。

2、为达到以上目的，本专利技术的技术方案如下：

3、一种控制316l不锈钢表面边部缺陷的方法，其包括如下步骤：

4、1）冶炼

5、按下述成分冶炼，316l不锈钢成分质量百分比为：c：≤0.03%，si：0.4~0.7%，mn：1.1~1.4%，p≤0.045%，s：≤0.003%，cr：16.0~17.5%，ni：10.0~11.0%，mo：2.0~2.2%，cu：≤0.30%，n：≤0.045%，余量包含fe和其它不可避免的杂质，且需同时满足：残余铁素体dg值在4~9%之间，dg＝【(cr+mo+1.5si+0.5nb+2ti+18)/(ni+30c+30n+0.5mn+36)+0.262】×161－161；

6、2）铸造

7、采用连铸工艺浇铸成铸坯，二冷水水量在18~30l/s，连铸进出水温差4~11℃，铸坯实际残余铁素体含量在6~10.5%之间；

8、3）轧制

9、铸坯加热温度控制在1230~1270℃，加热时间为180~260min；热轧粗轧总压下率≥84%，各道次的相对压下率在28~32%。

10、在本专利技术所述方法的设计中：

11、所述不锈钢的成分控制为：

12、碳：碳是强烈形成并稳定奥氏体的元素，过多时会导致碳化物析出，降低晶间腐蚀性能，本专利技术控制c：≤0.03%；

13、硅：硅是强烈铁素体形成元素，并且为炼钢过程中主要采用的脱氧剂；本专利技术控制si：0.4~0.7%；

14、锰：锰是比较弱的奥氏体形成元素，有强烈的稳定奥氏体组织的作用，并可提氮在奥氏体不锈钢中的溶解度，锰的另一重要作用是形成mns，抑制硫的有害作用，改善高铬镍奥氏体不锈钢的高温热塑性；但锰会使不锈钢的耐蚀性下降；故316l在设计上mn要适量的控制；本专利技术控制mn：1.1~1.4%；

15、铬：铬是铁素体形成元素，是钢获得不锈及耐蚀的主要元素；本专利技术控制cr：16.0~17.5%;

16、镍：镍是强烈形成并稳定奥氏体的元素，且可改善冷加工性能；本专利技术控制ni：10.0~11.0%;

17、钼：钼是316l不锈钢中除铬、镍外最重要的元素，是强烈的铁素体形成元素，并且能促进cr在钝化膜中富集，提高不锈钢钝化膜的稳定性；本专利技术控制mo：2.0~2.2%;

18、铜：铜可改善钢的耐蚀性、力学性能、冷成形性能和切削加工性能，随钢中含铜量的增加，不锈钢的热塑性降低；本专利技术控制cu：≤0.30%;

19、氮：氮是强烈形成并稳定奥氏体的元素，氮在奥氏体不锈钢中可代替部分镍；本专利技术控制n：≤0.045%;

20、磷、硫：有害元素，本专利技术控制p：≤0.045%，s：≤0.003%。

21、上述成分控制的同时还需要满足：残余铁素体dg值在5~9%，s在铁素体中的溶解度远高于奥氏体，为减少s带来的风险，故在成分的设计上是通过调整ni、cr当量的合金元素来保证铸坯残余铁素体的含量dg＝ (cr+mo+1.5si+0.5nb+2ti+18)/(ni+30c+30n+0.5mn+36)+0.262】×161－161。

22、连铸工艺中，二冷水水流量控制在18~30l/s，进出水温差控制在4~11℃，使铸坯实际残余铁素体含量在6~10.5%之间。

23、当成分中s含量较高时，根据成分设计的dg值含量无法全部溶解s，故需通过连铸工艺上对冷却（水量及水温）的调整，提高铸坯实际的铁素体含量来溶解s，从而避免s带来的风险。

24、连铸工艺中，随着连铸水量和温差的减小，根据therma1~calc热力学计算软件计算的相图的高温铁素体析出温度区间为1294~1452℃（如图3所示），铸坯冷却速度慢，在铁素体析出温度区间停留时间长，铸坯实际残余铁素体的析出量增多（如图7~图9，图7~图9是水量和温差逐渐减小）。

25、热轧工艺中，通过therma1~calc热力学计算软件计算的相图，铁素体的析出温度1294℃，为避免加热时出现铁素体析出，加热温度控制在1294℃以下。

26、同时取铸坯样模拟加热：采用不同加热温度对比高温铁素体的转变情况；随着炉温的升高，铁素逐渐减少，在炉温1245℃后高温铁素体基本不再转变，最终残留的高温铁素体在1.6%左右（如图4所示）。

27、板坯放入加热炉内加热，加热温度控制在1230~1270℃，加热时间200~260min，加热温度过高及加热时间过长易导致晶粒粗大塑性下降，裂纹的发生导致鳞折缺陷的发生。

28、热轧粗轧总压下率≥84%，各道次的相对压下率在28~32%之间（各道次的相对压下率即是轧制的压下厚度与轧制前一道次的出口厚度的比值），提高粗轧总压下率来控制铁素体，是通过变形产生的变形热来为铁素体的转变提供能量。

29、当进入精轧时残余铁素体过多，在精轧过程奥氏体和铁素体变形不均导致裂纹发生，通过探针微观对鳞折缺陷分析，缺陷位置主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控制316L不锈钢表面边部缺陷的方法，其特征是，包括如下步骤：

【技术特征摘要】

1.一种控制316l不锈钢表面边部缺...

【专利技术属性】
技术研发人员：林秋明，蔡燕寰，肖盛怡，江来珠，张日辉，周炯，
申请(专利权)人：福建青拓特钢技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：