本發(fā)明涉及一種盤條的軋制方法,尤其是一種0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法。
背景技術(shù):
鐵素體不銹鋼是在使用狀態(tài)以鐵素體組織為主的不銹鋼,0Cr17是鐵素體不銹鋼的代表鋼種,含Cr量在16%~18%;具有導(dǎo)熱系數(shù)大,膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕等優(yōu)點(diǎn);多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。但是該類鋼存在晶粒組織粗大,塑性差、對(duì)溫度敏感,變形過(guò)程易出現(xiàn)裂紋、結(jié)疤和劃傷等缺陷,造成加工產(chǎn)品表面開(kāi)裂、凹坑廢品率很高。目前跟多廠家對(duì)盤條表面的結(jié)疤、裂紋缺陷進(jìn)行人工修磨,修磨成本在150元/噸以上,生產(chǎn)效率低、修磨成本高。為了改善盤條表面缺陷,需要對(duì)形成缺陷的原因進(jìn)行研究,找出解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種表面質(zhì)量好的0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:其包括加熱、軋制和吐絲過(guò)程;所述加熱過(guò)程:鋼坯預(yù)熱溫度≤850℃,加熱溫度1000~1020℃,均熱溫度1010~1030℃,在爐時(shí)間120~150min。
本發(fā)明所述軋制過(guò)程采用小方坯不脫頭連續(xù)軋制工藝,控制軋制過(guò)程溫度≥750℃。
本發(fā)明所述軋制過(guò)程中,面區(qū)域和角區(qū)域溫度差≤40℃。
本發(fā)明所述軋制過(guò)程中,進(jìn)精軋溫度≤820℃;所述吐絲過(guò)程中,吐絲溫度≤800℃。
本發(fā)明所述軋制過(guò)程中,軋速控制在75m/s~12m/s,軋制規(guī)格為φ5.5mm~φ20mm。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明從軋制工藝入手,通過(guò)工藝過(guò)程控制,消除了0Cr17表面結(jié)疤缺陷,消除了通條裂紋,盤條表面檢驗(yàn)合格率達(dá)到92%以上。本發(fā)明通過(guò)加熱溫度控制、減少了高溫有害相的比例;通過(guò)軋制過(guò)程溫度的控制和低溫軋制、吐絲技術(shù)解決了盤條軋制開(kāi)裂、結(jié)疤和劃傷缺陷;所得盤條一檢合格率98%以上,酸洗二檢合格率在92%以上,實(shí)現(xiàn)了高端0Cr17產(chǎn)品的生產(chǎn),經(jīng)濟(jì)效益顯著。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是實(shí)施例1所得0Cr17不銹鋼盤條的表面質(zhì)量照片;
圖2是實(shí)施例3所得0Cr17不銹鋼盤條的表面質(zhì)量照片。
具體實(shí)施方式
本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法采用下述原理以及工藝方法:
(1)加熱過(guò)程:0Cr17不銹鋼因鋼種特性鋼坯組織粗大,因含有一定量的碳,當(dāng)溫度達(dá)到1100℃以上,會(huì)出現(xiàn)30%以上的奧氏體相,剩余為鐵素體相。高溫下奧氏體相和鐵素體相塑性差別大,具有不同的變形能力,易出現(xiàn)變形開(kāi)裂、撕裂形成裂紋。另外0Cr17不銹鋼對(duì)軋制溫度敏感,較小的溫度差異會(huì)造成較大的塑性差異,形成軋件開(kāi)裂缺陷。
針對(duì)上述問(wèn)題,本方法采用低溫加熱工藝,加熱過(guò)程中盡量減少高溫奧氏體相的比例,從而減少因兩相塑性差異造成的軋制開(kāi)裂問(wèn)題。加熱過(guò)程中,對(duì)加熱溫度和加熱時(shí)間嚴(yán)格控制,保證鋼坯加熱均勻,避免鋼坯晶粒粗化,減少加熱過(guò)程中鋼坯內(nèi)兩相組織的差異;鋼坯預(yù)熱溫度≤850℃,加熱溫度1000~1020℃,均熱溫度1010~1030℃,在爐時(shí)間120~150min。
(2)軋制和吐絲過(guò)程:本方法采用150方坯連鑄坯,通過(guò)6架粗軋機(jī)+6架中軋機(jī)實(shí)現(xiàn)不脫頭連續(xù)軋制,軋制過(guò)程無(wú)需感應(yīng)加熱補(bǔ)溫,通過(guò)對(duì)軋輥冷卻水的控制,保證鋼坯在高塑性區(qū)軋制。
在軋制過(guò)程中,要保證鋼坯的最低點(diǎn)溫度始終處于良好的塑性區(qū);因此,本方法控制鋼坯最低溫度≥750℃,以使高溫塑性可保持在50%以上(高溫?zé)崴苄詳嗝媸湛s率指標(biāo))??赏ㄟ^(guò)控制軋槽冷卻水量為正常水量的2/3,在保證軋槽正常冷卻的同時(shí),提高軋輥溫度,減少軋輥對(duì)鋼坯帶來(lái)的溫降,同時(shí)通過(guò)澆槽水遮擋避免澆槽水接觸鋼坯,使得鋼坯最低溫度≥750℃。
由于鋼坯角部是溫降最快的部分,在軋制過(guò)程中如接觸冷卻水,溫度會(huì)迅速降到600℃以下,而面部溫度仍在800℃以上,過(guò)大的溫差會(huì)造成角部和面部塑性不一致,在變形時(shí)不同步造成撕裂形成裂紋。因此,通過(guò)控制軋輥冷卻水,保證鋼坯不接觸水,使面區(qū)域和角區(qū)域溫度差≤40℃,才能保證軋制過(guò)程軋材均勻變形,避免因溫降造成塑型不足、或因面部和角部溫差過(guò)大造成開(kāi)裂問(wèn)題。
所述軋制和吐絲過(guò)程中,采用低溫軋制、低溫吐絲工藝,增加軋材表面強(qiáng)度,避免軋材劃傷、結(jié)疤。進(jìn)精軋溫度≤820℃,吐絲溫度≤800℃。軋后斯太爾莫冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩和風(fēng)機(jī)開(kāi)度采用緩冷工藝。采用精軋低溫軋制技術(shù)和低溫吐絲技術(shù),解決了因0Cr17鐵素體鋼材質(zhì)軟易劃傷的問(wèn)題。從高溫強(qiáng)度的研究結(jié)果得出,700℃~1000℃區(qū)間,溫度每降低100℃,材料強(qiáng)度可升高20Mpa,因此,采用低溫精軋技術(shù)和低溫吐絲技術(shù),可明顯提高盤條表面強(qiáng)度。盤條強(qiáng)度提高可有效抵抗軋制通道、吐絲管接觸面劃傷。軋后采用緩冷工藝,實(shí)現(xiàn)了盤條強(qiáng)度的降低。
所述軋制過(guò)程中,根據(jù)規(guī)格不同,控制軋速為正常軋速的70%~80%,即75m/s~12m/s,降低了晶粒的變形速率,避免晶界開(kāi)裂形成裂紋。本方法的軋制規(guī)格為φ5.5mm~φ20mm,采用降低軋速軋制技術(shù),解決了0Cr17因晶粒粗大、晶界強(qiáng)度低造成的晶界開(kāi)裂問(wèn)題。
(3)本方法所述0Cr17不銹鋼盤條化學(xué)成分的質(zhì)量百分比含量為:C≤0.060%,Si≤1.0%,Mn≤1.0%%,P≤0.035%,S≤0.030%,Cr 16.00~18.00%,Ni≤0.60%,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例1:本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,其成分按重量百分比為:C 0.045%,Mn 0.53%,Si 0.39%,P 0.018%,S 0.002%,Cr 16.61%,Ni 0.10%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱溫度820℃,加熱溫度1020℃,均熱溫度1020℃,在爐時(shí)間125min。軋制過(guò)程最低溫度768℃,鋼坯面部和角部溫差35℃,進(jìn)精軋溫度782℃,吐絲溫度785℃,軋制速度75米/秒。
本實(shí)施例所得Φ5.5mm規(guī)格0Cr17盤條的表面質(zhì)量如圖1所示,由圖1可見(jiàn),其表面質(zhì)量良好,無(wú)結(jié)疤、無(wú)目視可見(jiàn)裂紋。力學(xué)性能指標(biāo):抗拉強(qiáng)度453Mpa,伸長(zhǎng)率32%,斷面收縮率81%,性能良好。
實(shí)施例2:本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,其成分按重量百分比為:C 0.043%,Mn 0.50%,Si 0.36%,P 0.018%,S 0.002%,Cr 16.71%,Ni 0.07%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱溫度850℃,加熱溫度1020℃,均熱溫度1030℃,在爐時(shí)間130min;軋制過(guò)程最低溫度760℃,鋼坯面部和角部溫差40℃,進(jìn)精軋溫度780℃,吐絲溫度789℃,終軋速度75米/秒。
本實(shí)施例所得Φ5.5mm規(guī)格0Cr17盤條,表面質(zhì)量良好,無(wú)結(jié)疤、無(wú)目視可見(jiàn)裂紋。力學(xué)性能指標(biāo):抗拉強(qiáng)度460Mpa,伸長(zhǎng)率33%,斷面收縮率83%,性能良好。
實(shí)施例3:本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,其成分按重量百分比為:C 0.049%,Mn 0.50%,Si 0.39%,P 0.016%,S 0.002%,Cr 16.68%,Ni 0.07%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱溫度830℃,加熱溫度1012℃,均熱溫度1020℃,在爐時(shí)間120min;軋制過(guò)程最低溫度750℃,鋼坯面部和角部溫差32℃,進(jìn)精軋溫度783℃,吐絲溫度790℃,終軋速度70米/秒。
本實(shí)施例所得Φ6.5mm規(guī)格0Cr17盤條的表面質(zhì)量如圖2所示,由圖2可見(jiàn),其表面質(zhì)量良好,無(wú)結(jié)疤、無(wú)目視可見(jiàn)裂紋。力學(xué)性能指標(biāo):抗拉強(qiáng)度483Mpa,伸長(zhǎng)率30%,斷面收縮率78%,性能良好。
實(shí)施例4:本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,其成分按重量百分比為:C 0.060%,Mn 0.46%,Si 0.84%,P 0.035%,S 0.012%,Cr 16.0%,Ni 0.49%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱溫度840℃,加熱溫度1000℃,均熱溫度1010℃,在爐時(shí)間140min;軋制過(guò)程最低溫度780℃,鋼坯面部和角部溫差28℃,進(jìn)精軋溫度780℃,吐絲溫度773℃,終軋速度60米/秒。
本實(shí)施例所得Φ7.5mm規(guī)格0Cr17盤條,表面質(zhì)量良好,無(wú)結(jié)疤、無(wú)目視可見(jiàn)裂紋。力學(xué)性能指標(biāo):抗拉強(qiáng)度455Mpa,伸長(zhǎng)率33%,斷面收縮率80%,性能良好。
實(shí)施例5:本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,其成分按重量百分比為:C 0.052%,Mn 1.0%,Si 0.62%,P 0.031%,S 0.018%,Cr 18.0%,Ni 0.32%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱溫度840℃,加熱溫度1008℃,均熱溫度1015℃,在爐時(shí)間135min;軋制過(guò)程最低溫度770℃,鋼坯面部和角部溫差30℃,進(jìn)精軋溫度820℃,吐絲溫度800℃,終軋速度12米/秒。
本實(shí)施例所得Φ20mm規(guī)格0Cr17盤條,表面質(zhì)量良好,無(wú)結(jié)疤、無(wú)目視可見(jiàn)裂紋。力學(xué)性能指標(biāo):抗拉強(qiáng)度472Mpa,伸長(zhǎng)率35%,斷面收縮率83%,性能良好。
實(shí)施例6:本0Cr17不銹鋼盤條的軋制方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,其成分按重量百分比為:C 0.057%,Mn 0.78%,Si 1.0%,P 0.024%,S 0.030%,Cr 17.4%,Ni 0.60%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱溫度820℃,加熱溫度1015℃,均熱溫度1022℃,在爐時(shí)間150min;軋制過(guò)程最低溫度755℃,鋼坯面部和角部溫差40℃,進(jìn)精軋溫度800℃,吐絲溫度782℃,終軋速度30米/秒。
本實(shí)施例所得Φ12mm規(guī)格0Cr17盤條,表面質(zhì)量良好,無(wú)結(jié)疤、無(wú)目視可見(jiàn)裂紋。力學(xué)性能指標(biāo):抗拉強(qiáng)度482Mpa,伸長(zhǎng)率32%,斷面收縮率80%,性能良好。