CN111571385A - 一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，包括：(1)对待处理的400系铁素体不锈钢进行预轧处理，得到平直度≦10mm的钢板；(2)对预轧后的钢板依次进行第一道次修磨和第二道次修磨；(3)对第二道次修磨后的钢板进行成品轧制。本发明的方法***性和实用性强，能够有效消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷。

Description

一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法
技术领域
本发明涉及钢板表面处理技术领域，具体地，本发明涉及一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法。
背景技术
随着国内经济水平的增长和人们对物质需求水平的不断提高，普通的2B\BA不锈钢产品已经不能满足高端不锈钢表面用户的要求，由于客户对成品表面的粗糙度和光泽度要求极高，大部分钢厂通过对热轧酸洗板表面进行研磨加工来提升成品的表面质量。使用多机架对400系不锈钢板进行研磨加工时，修磨后的表面质量不高，研磨过程中的修磨参数控制难度大，特别是产生板面全宽间断条状坑疤类缺陷，缺陷角度观察比较明显，成品表面质量达不到出厂要求只能做降级处理，严重影响了企业的经济效益和交货期。使用现有的高等级面板研磨方法进行修磨，修磨后仍存在条状坑疤类缺陷，磨后表面不能够达到用户使用要求。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，该方法涉及到修磨前钢板的预轧制和变形量、修磨道次数和在每个道次使用的修磨砂带衰减的分钟数、控制修磨压力和转速、成品轧制的首道次变形量和道次数等几个因素的控制，***性和实用性强。
本发明通过以下技术方案实现以上目的：
一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，包括：
(1)对待处理的400系铁素体不锈钢进行预轧处理，得到平直度≦10mm的钢板；
(2)对预轧后的钢板依次进行第一道次修磨和第二道次修磨；
(3)对第二道次修磨后的钢板进行成品轧制。
进一步，在步骤(1)中，待处理的400系铁素体不锈钢的预轧变形量范围是8.5％-12.5％。
进一步，在步骤(2)中，在进行第一道次修磨时，一号磨头和二号磨头采用衰减时间是20-60min的砂带，三号磨头和四号磨头采用衰减时间是120-300min的砂带。
进一步，在步骤(2)中，在进行第一道次修磨时，一号磨头和二号磨头的电流范围为78A-86A，三号磨头和四号磨头的电流范围为68A-76A。
进一步，在步骤(2)中，在进行第一道次修磨时，一号磨头和二号磨头的转速范围为950-1050r/min，三号磨头和四号磨头的转速范围为850-950r/min。
进一步，在步骤(2)中，在进行第二道次修磨时，一号磨头和二号磨头采用衰减时间是300-500min的砂带，三号磨头和四号磨头采用衰减时间是500-1000min的砂带。
进一步，在步骤(2)中，在进行第二道次修磨时，一号磨头和二号磨头的电流范围为54A-62A，三号磨头和四号磨头的电流范围为49A-55A。
进一步，在步骤(2)中，在进行第二道次修磨时，一号磨头和二号磨头的转速范围为900-950r/min，三号磨头和四号磨头的转速范围为800-850r/min。
进一步，在步骤(3)中，成品轧制首道次变形量范围是15％-20％。
进一步，在步骤(3)中，成品轧制道次数是7-13道次。
相比于现有技术，本发明的消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法至少具有如下有益效果：
1、通过对钢板进行表面预加工变形处理，使钢板平直度达到后续加工要求，为后续加工出质量合格的成品创造了有利条件。另外在小变形量的轧制后，降低了钢板表面粗糙面的表面流动性，利于修磨对原料表面缺陷的去除。
2、增加修磨道次数使每个修磨道次发挥不同的功能，通过第一道次修磨去除原料表面缺陷，使修磨后的表面均匀一致无残留粗糙带坑缺陷存在，增加去除量的修磨后残留的修磨自身研磨痕缺陷在第二道次来进行改善，在二个道次的修磨后，钢板表面粗糙度值从3.46降低至1.05并且光泽度提升。
3、由于修磨生产采用多机架连续修磨方式，钢板经过磨头时受到的不同压力和转速对表面质量影响很大。使用本方法的修磨电流在机架中逐步下降的方法，使原料表面缺陷得以去除，修磨后的表面条状研磨缺陷浅细，用手触摸平滑光洁。
4、通过采用小变形量多道次成品轧制，使原料条状坑状缺陷在压制后随着金属的流动得以消除，经过多道次轧制的表面成品光滑细腻，消除了条状坑疤缺陷、达到了出厂要求。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1显示了实施例1最终获得的钢板表面。
图2显示了对比例1最终获得的钢板表面。
图3显示了对比例2最终获得的钢板表面。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明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。
“400系不锈钢板”系指400系铁素体不锈钢，例如主要包括430、443、444、445等不锈钢。现有400系不锈钢板的研磨加工方法得到的产品表面质量不高，修磨后仍存在条状坑疤类缺陷，无法满足用户使用要求。应说明，“条状坑疤缺陷”系指不锈钢冷板成品检验过程中发现的整卷全宽间断条状坑疤缺陷，对光照射下明显。
本发明的发明人对400系不锈钢板表面条状坑疤缺陷的形成原因进行了深入研究，发现：
一方面，由于400铁素体不锈钢的钢种特性，使热轧后存在表面粗糙度不均匀，表面经过热轧酸洗后仍存在粗糙面，经过预轧一道次金属流动未能完全填满粗糙深度，表层填充金属与基体结合不牢固，对钢板表面进行研磨时切削未能完全切除填充层，经过成品多道次压力轧制后，钢板表面结合处发生拉伸、脱落后留下条状坑疤类缺陷，从形貌上观察这类缺陷细且长，在光线照射下比较明显。
另一方面，修磨机组利用磨头上涨紧的砂带对钢板进行深度磨削，在进行磨削的过程中磨头压力和转速都对钢板产生了切入痕迹，使用粗粒度的砂带、快速并且大压力磨削都会使切痕较深，随着切削过程的不断进行，使板面产生持续的磨削痕迹，较深的修磨痕迹在经过后续轧制仍无法改善消除，致使在成品检验中发现有条状坑疤类缺陷。
针对上述形成原因，本发明的发明人从修磨前钢板的预轧制和变形量、修磨道次数和在每个道次使用的修磨砂带衰减的分钟数、修磨压力和转速、成品轧制的首道次变形量和道次数等几个方面进行研究，通过优化预轧变形量，增加修磨道次数和调整修磨参数值，降低成品轧制首道次变形和增加轧制道次数，从而使成品退火表面存在的条状坑疤缺陷得以消除，使因条状坑疤造成的表面不合格品降低至1％以下，大幅提升不锈钢冷板的表面质量。
具体地，本发明的消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法从如下几个方面对工艺进行了优化：
1、将400系铁素体不锈钢预轧变形量范围优化至8.5％-12.5％。要求预轧对钢板平直度进行控制，平直度≦10mm的钢板在修磨加工过程中能够进行全宽磨削。
2、增加修磨道次数，优化磨头配置的砂带使用分钟数和磨削压力(用电流表示)。对预轧后的钢板进行两个道次修磨，第一道次为粗磨，第二道次为精磨。为了达到成品表面要求，对各机架所使用的砂带粒度大小和研磨压力、转速进行分别控制。
优选地，对预轧钢板进行两道次的修磨，对于第一道次的四个磨头，一号磨头和二号磨头的砂带已用分钟数是20-60min，三号磨头和四号磨头的砂带使用分钟数120-300min的砂带。对于第二道次的四个磨头，一号磨头和二号磨头的砂带使用分钟数300-500min的砂带，三号磨头和四号磨头的砂带使用分钟数500-1000min的砂带。
优选地，修磨第一道次时的一号磨头和二号磨头的电流范围为78A-86A，三号磨头和四号磨头的电流范围为68A-76A；第二道次修磨时的一号磨头和二号磨头的电流范围为54A-62A，三号磨头和四号磨头的电流范围为49A-55A。
优选地，修磨第一道次时的一号磨头和二号磨头的转速范围为950-1050r/min，三号磨头和四号磨头的转速范围为850-950r/min；修磨第二道次时的一号磨头和二号磨头的转速范围为900-950r/min，三号磨头和四号磨头的转速范围为800-850r/min。
在本发明中，一、二、三、四号的排序是指从修磨机组的钢板入口处开始，依次设置一号磨头、二号磨头、三号磨头、四号磨头。
两个道次的修磨为同一个面的修磨，这个面为对用户优选的保证面。保证面：指钢带(板)上、下表面中品质较好的表面，应达到用户加工所要求的质量级别。
本发明中使用的砂带均为粒度是80#的粗粒砂带，其砂带材质氧化铝，粒度P80#(目)，基底布基；砂带周长、宽度：根据最终要求钢板宽度和磨机结构定制，最大线速度：标准(rmp)。由于粗粒度砂带结实耐磨且磨削后磨粒破损变小可以做为细粒度砂带继续使用，所以为了提高砂带使用效率和节约成本，通常采用粗粒度砂带做为基础砂带，根据实践把砂带磨削使用的时间作为评价砂带磨后粒度的标志。任何市场购买的粒度是80#的粗粒砂带均可用于本发明的方法中，例如，法国圣戈班诺顿80#砂带，下面实施例中采用的砂带均为法国圣戈班诺顿80#砂带。
在本发明中，第一、二道次修磨参数可归纳为如表1所示的修磨压力(以磨头的电流表示)、磨头转速和砂带衰减分钟数的砂带配置来进行磨削。
表1：两个道次修磨参数配置规范
Figure BDA0002499978220000061
3、控制成品轧制首道次变形量，增加成品轧制道次数。将成品轧制首道次变形量范围降低至15％-20％，将成品轧制道次数增加至7-13道次。轧制首道次变形量降低是为了减少大变形量造成的坑疤缺陷轧后严重程度，首道次以外的其他道次变形量应根据成品厚度进行依次递减控制，不得超过首道次变形量。
具体地，针对400系不锈钢板所包括的主要钢种，发明人提出了如表2所示的参数。
表2：成品轧制参数
Figure BDA0002499978220000062
发明人通过研究发现，采用上述的优化预轧变形量，增加修磨道次数和调整修磨参数值，降低成品轧制首道次变形和增加轧制道次数这几个因素中的任何一项即可实现针对400系不锈钢板的条状坑疤缺陷的较好消除效果。
特别地，发明人通过研究出乎意料的发现，当同时采用上述的优化预轧变形量，增加修磨道次数和调整修磨参数值，降低成品轧制首道次变形和增加轧制道次数的参数时，针对400系不锈钢板的条状坑疤缺陷的消除效果出乎意料的好。其原因在于：由于小变形量的轧制能够降低钢板表面粗糙面的表面流动性，利于后续修磨对原料表面缺陷的去除，并且通过预轧能够对钢板进行板型改善以提高后续修磨通过成功率。不同粒度(粗、细)的砂带、磨头的转速和电流与钢板的切除量有着直接的关系。使用粒度越大的砂带对钢板的磨削量、切除量越大，但粗粒度砂带会使钢板产生较深的修磨痕迹并且后续去除困难。同样，使用较大的磨头电流也会使砂带切入钢板较深，磨后痕迹通过后续轧制仍残留在钢板表面无法消除。通过控制磨头电流和转速，并使用一定时间范围的衰减砂带能够较好的去除钢板带有缺陷并降低次生修磨痕、白点堆积物等次生缺陷。同样在进行成品修磨时，小变形轧制能够降低修磨产生的修磨痕迹次生缺陷，使经过成品轧制的钢板表面均匀、平整。
应当说明的是，在生产400系不锈钢板以及对条状坑疤缺陷进行消除的过程中，除了上述提及的工艺步骤参数之外，其它均采用本领域的常规操作。在实际生产过程中，本领域技术人员根据需要能够合理选择相应操作，在此不做赘述。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
预轧、成品轧制使用森基米尔二十辊轧机轧制，修磨机采用4磨头对单保证面进行修磨。
钢种为443，成品规格为1.1×1219mm的不锈钢冷板，原料由3.86mm一道次轧制为3.18mm，经4机架原料修磨共两个道次，修磨后经过成品8个道次轧制。为消除轧制后存在于表面的条状坑疤缺陷，实施了本实施例的消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，包括：
(1)使用一台森基米尔二十辊轧机对钢板进行预轧制，设置预轧变形量为10.29％的一道次轧制，经过轧制后钢板平直度达到8mm。
(2)把钢板送入修磨机进行单表面两道次修磨，修磨第一道次时一号机架(一号磨头)使用21min新砂带，第二机架(二号磨头)使用40min新砂带，第三机架(三号磨头)使用158min砂带，第四机架(四号磨头)使用189min砂带。第二道次一号机架(一号磨头)使用380min的砂带，第二机架(二号磨头)使用450min砂带，第三机架(三号磨头)使用560min砂带，第四机架(四号磨头)使用650min砂带。
控制修磨时每个磨头的压力，各机架的磨头压力递减，其中设置第一道次一号、二号磨头压力为85A，三号、四号磨头压力为75A；第二道次一号、二号磨头压力设置为58A，三号、四号磨头压力设置为52A。
控制修磨机转速，第一道次修磨时一号磨头转速为1000r/min，二号磨头转速为1000r/min，三号磨头转速为900r/min，四号磨头转速为900r/min；第二道次修磨时一号磨头转速为900r/min，二号磨头转速为900r/min，三号磨头转速为850r/min，四号磨头转速为850r/min。
(3)使用森基米尔二十辊轧机对钢板进行成品轧制，成品轧制的第一道次变形量为16％，轧制道次数为10道次。
处理之后的钢板表面如图1所示。
实施例2
预轧、成品轧制使用森基米尔二十辊轧机轧制，修磨机采用4磨头对单保证面进行修磨。
钢种为443，成品规格为1.1×1219mm的不锈钢冷板，原料由3.83mm预先轧制一道次轧制为3.5mm，经4机架原料修磨共两个道次，修磨后经过成品8个道次轧制。为消除轧制后存在于表面的条状坑疤缺陷，实施了本实施例的消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，包括：
(1)使用一台森基米尔二十辊轧机对钢板进行预轧制，设置预轧变形量为8.62％,经过轧制后钢板平直度达到10mm。
(2)把钢板送入修磨机进行单表面两道次修磨，修磨第一道次一号机架(一号磨头)使用21min新砂带，第二机架(二号磨头)使用20min新砂带，第三机架(三号磨头)使用158min砂带，第四机架(四号磨头)使用189min砂带。第二道次一号机架(一号磨头)使用380min的砂带，第二机架(二号磨头)使用450min砂带，第三机架(三号磨头)使用560min砂带，第四机架(四号磨头)使用650min砂带。
控制修磨时每个磨头的压力，各机架的磨头压力递减，其中设置第一道次一号、二号磨头压力为85A，三号、四号磨头压力为75A；第二道次一号、二号磨头压力设置为54A，三号、四号磨头压力设置为49A。
控制修磨机转速，第一道次修磨时一号磨头转速为1000r/min，二号磨头转速为1000r/min，三号磨头转速为900r/min，四号磨头转速为900r/min；第二道次修磨时一号磨头转速为900r/min，二号磨头转速为900r/min，三号磨头转速为850r/min，四号磨头转速为850r/min。
(3)使用森基米尔二十辊轧机对钢板进行成品轧制，成品轧制的第一道次变形量为20％，轧制道次数为7道次。
实施例3
预轧、成品轧制使用森基米尔二十辊轧机轧制，修磨机采用4磨头对单保证面进行修磨。
钢种为443，成品规格为0.6×1219mm的不锈钢冷板，原料由3.19mm一道次轧制为2.8mm，经4机架原料修磨共两个道次，修磨后经过成品11个道次轧制。为消除轧制后存在于表面的条状坑疤缺陷，实施了本实施例的消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，包括：
(1)使用一台森基米尔二十辊轧机对钢板进行预轧制，设置预轧变形量为12.21％,钢板平直度9mm。
(2)把钢板送入修磨机进行单表面两道次修磨，修磨第一道次一号机架(一号磨头)使用21min新砂带，第二机架(二号磨头)使用60min新砂带，第三机架(三号磨头)使用158min砂带，第四机架(四号磨头)使用189min砂带。第二道次一号机架(一号磨头)使用380min的砂带，第二机架(二号磨头)使用450min砂带，第三机架(三号磨头)使用560min砂带，第四机架(四号磨头)使用650min砂带。
控制修磨时每个磨头的压力，各机架的磨头压力递减，其中设置第一道次一号、二号磨头压力为85A，三号、四号磨头压力为75A；第二道次一号、二号磨头压力设置为62A，三号、四号磨头压力设置为55A。
控制修磨机转速，第一道次修磨时一号磨头转速为1000r/min，二号磨头转速为1000r/min，三号磨头转速为900r/min，四号磨头转速为900r/min；第二道次修磨时一号磨头转速为900r/min，二号磨头转速为900r/min，三号磨头转速为850r/min，四号磨头转速为850r/min。
(3)使用森基米尔二十辊轧机进行成品轧制，成品轧制的第一道次变形量为18％，轧制道次数为12道次。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于：进行了一个道次表面修磨，并且一号机架(一号磨头)使用380min的砂带，第二机架(二号磨头)使用450min砂带，第三机架(三号磨头)使用560min砂带，第四机架(四号磨头)使用650min砂带。
处理之后的钢板表面如图2所示。
对比例2
对比例1与实施例1的区别仅在于：第一道次电流是一号、二号磨头压力为85A，三号、四号磨头压力为75A。
处理之后的钢板表面如图3所示。
将图1、图2和图3进行比较可以看出，采用本发明的方法能够有效消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的替代、修饰、组合、改变、简化等，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消除400系铁素体不锈钢表面条状坑疤缺陷的方法，其特征在于，包括：
(1)对待处理的400系铁素体不锈钢进行预轧处理，得到平直度≦10mm的钢板；
(2)对预轧后的钢板依次进行第一道次修磨和第二道次修磨；
(3)对第二道次修磨后的钢板进行成品轧制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，待处理的400系铁素体不锈钢的预轧变形量范围是8.5％-12.5％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在进行第一道次修磨时，一号磨头和二号磨头采用衰减时间是20-60min的砂带，三号磨头和四号磨头采用衰减时间是120-300min的砂带。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在进行第一道次修磨时，一号磨头和二号磨头的电流范围为78A-86A，三号磨头和四号磨头的电流范围为68A-76A。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在进行第一道次修磨时，一号磨头和二号磨头的转速范围为950-1050r/min，三号磨头和四号磨头的转速范围为850-950r/min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在进行第二道次修磨时，一号磨头和二号磨头采用衰减时间是300-500min的砂带，三号磨头和四号磨头采用衰减时间是500-1000min的砂带。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在进行第二道次修磨时，一号磨头和二号磨头的电流范围为54A-62A，三号磨头和四号磨头的电流范围为49A-55A。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在进行第二道次修磨时，一号磨头和二号磨头的转速范围为900-950r/min，三号磨头和四号磨头的转速范围为800-850r/min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，成品轧制首道次变形量范围是15％-20％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，成品轧制道次数是7-13道次。
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