CN112317547A - 一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧制宽幅Ni‑Fe‑Cr耐热合金厚板的方法，通过对加热、轧制、热处理工艺的优化，实现利用中厚板轧机稳定生产出宽度不低于3350mm的宽幅Ni‑Fe‑Cr耐热合金厚板，扩大了“单一纵焊缝”成型的管径。宽幅耐热合金厚板的生产难度大，附加值高，可创造出很高的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及特种合金轧制技术领域，特别是涉及一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的工艺方法。
背景技术
Ni-Fe-Cr耐热合金具有优异的高温强度、耐腐蚀性及抗氧化性能，在高温环境下具有相当高的组织稳定性。其代表性合金牌号包括N08800、N08810、N08811、N08120等，主要应用在各种化工成套设备、热处理炉、热处理零部件、换热器等工作环境温度高的领域，其高性能对提高石化装置的设计水平起到了重要的作用。
通常产品宽度越宽，焊缝的数目越少，则更能节省焊接成本、维护成本及增加安全性。以管道类产品为例，设计时多使用厚板，焊接拘束应力大。目前管径超过32 Inch的耐热合金管道类产品很难以“单一纵焊缝”成型，是石化设计院设计过程中面临的一大难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，利用中厚板轧机提供一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法。本发明具体采用如下技术方案：
一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，其特征在于包括以下步骤：
坯料准备：坯料厚度要求在115mm～135mm之间，宽度在1500mm以上，长度在3400mm～3450mm之间，坯料长度满足全横轧要求；
加热：将钢坯送至步进式加热炉加热，加热总时间按钢坯厚度以15～22min/cm控制，均热段温度1200～1250℃，均热段时间至少30min，出钢温度控制在1210℃～1250℃；
轧制：整个生产过程均不除鳞，采用10+1道次，进行全横轧，压下率在1～8道次为13%～17%，在第9道次减少为11%～13%，第10道次进一步减少为7%～10%，轧后浇水，返红温度为550℃±20℃；
热处理：固溶温度1150℃，保温15min，水冷。
优选地，成品厚度范围20mm～30mm，成品宽度不小于3350mm。
优选地，轧制设备为4700mm四辊可逆轧机。
优选地，轧制速率1.5m/s以上。
优选地，轧制过程中尽量减小抛钢距离和道次间间隔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明提供轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，可生产出成品厚度范围20mm~30mm，宽度不小于3350mm的耐热合金钢板，使此类产品的最大成品宽度从现有技术的2500mm扩宽到3350mm以上，将单张厚板可卷制成型的最大管径提升至42 Inch。
目前国内的耐热钢板多数依赖进口，同时产品宽度基本都在2500mm以下，很大程度上限制了石化装置的设计水平。本发明可利用中厚板轧机稳定生产出宽度不低于3350mm的宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板，扩大了“单一纵焊缝”成型的管径。宽幅耐热合金厚板的生产难度大，附加值高，故可创造出很高的经济效益。
（2）本发明可减少产品使用时的焊缝数量，降低成本，增加安全性和延长使用寿命；
（3）本发明制备的产品生产难度大，附加值高，故可创造出很高的经济效益；
（4）本发明中多种方式可节省轧制时间，减少温降，如坯料长度进行全横轧，钢板无需转向；耐热合金表面氧化皮极少，轧制过程不除鳞；采用快节奏轧钢等。同时，轧制道次压下率的设计经过多次模拟验证，可最大限度保证厚度精度及板形。
具体实施方式
实施例一
本实施例选择坯料尺寸为129mm×1599mm×3410mm的N08811钢种，化学成分为（重量百分比）：C：0.07%，Mn：0.87%，P：0.019%，Si：0.32%，Cr：19.59%，Ni：30.28%，Al：0.47%，Cu：0.06%，Ti：0.46%，Fe：47.5%，计划轧制成品尺寸为26.5mm×3350mm×6480mm的钢板，宽幅耐热合金N08811厚板的生产过程，具体如下：
对坯料外观尺寸检验合格后，送入步进式加热炉加热，在炉时间229min，均热段温度1203～1208℃，均热时间52min，出钢温度1211℃。为了减少温降，高压水箱不除鳞，轧制过程不除鳞，但开启吹扫。采用全横轧模式，使用4700mm四辊可逆轧机进行轧制，终轧温度970℃，轧后浇水，返红温度为566℃。轧制过程共10+1道次，第1道次压下率13.5%，第2道次压下率15.6%，第3道次至第6道次压下率16%～17%，第7、8道次压下率15%～16%，第9道次压下率12%，第10道次压下率8%。整个轧制过程持续约97秒，轧制速率1.5～3m/s。轧制后进行矫直，下线，最终获得有效尺寸为26.43mm×3350mm×7515mm。
实施例二
本实施例选择坯料尺寸为119mm×1597mm×3430mm的N08811钢种，化学成分为（重量百分比）：C：0.08%，Mn：0.86%，P：0.018%，Si：0.33%，Cr：19.66%，Ni：30.31%，Al：0.40%，Cu：0.04%，Ti：0.46%，Fe：47.7%，计划轧制成品尺寸为26.5mm×3370mm×5570mm的钢板，宽幅耐热合金N08811厚板的生产过程，具体如下：
对坯料外观尺寸检验合格后，送入步进式加热炉加热，在炉时间230min，均热段温度1216～1217℃，均热时间59min，出钢温度1217℃。为了减少温降，高压水箱不除鳞，轧制过程不除鳞，但开启吹扫。采用全横轧模式，使用4700mm四辊可逆轧机进行轧制，终轧温度999℃，轧后浇水，返红温度为561℃。轧制过程共10+1道次，第1道次压下率13.1%，第2道次压下率15.1%，第3~6道次压下率15.5%～16.5%，第7~8道次压下率在15%左右，第9道次压下率11.7%，第10道次压下率7.8%。整个轧制过程持续约58秒，轧制速率1.5～3.5m/s。轧制后使用预矫直机和温矫直机进行矫直，最终获得有效尺寸为26.32mm×3380mm×6950mm。
实施例三
本实施例选择坯料尺寸为119mm×1597mm×3420mm的N08811钢种，化学成分为（重量百分比）：C：0.08%，Mn：0.86%，P：0.018%，Si：0.33%，Cr：19.66%，Ni：30.31%，Al：0.40%，Cu：0.04%，Ti：0.46%，Fe：47.7%，计划轧制成品尺寸为26.5mm×3360mm×5570mm的钢板，宽幅耐热合金N08811厚板的生产过程，具体如下：
对坯料外观尺寸检验合格后，送入步进式加热炉加热，在炉时间227min，均热段温度1215～1216℃，均热时间57min，出钢温度1216℃。为了减少温降，高压水箱不除鳞，轧制过程不除鳞，但开启吹扫。采用全横轧模式，使用4700mm四辊可逆轧机进行轧制，终轧温度971℃，轧后浇水，返红温度为559℃。轧制过程共10+1道次，第1道次压下率13%，第2道次压下率14.8%，第3~6道次压下率15.8%～17%，第7~8道次压下率在15.4%左右，第9道次压下率11.9%，第10道次压下率7.9%。整个轧制过程持续约94秒，轧制速率1.5～3.2m/s。轧制后使用预矫直机和温矫直机进行矫直，最终获得有效尺寸为26.40mm×3370mm×7050mm。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，其特征在于包括以下步骤：
坯料准备：坯料厚度要求在115mm～135mm之间，宽度在1500mm以上，长度在3400mm～3450mm之间，坯料长度满足全横轧要求；
加热：将钢坯送至步进式加热炉加热，加热总时间按钢坯厚度以15～22min/cm控制，均热段温度1200～1250℃，均热段时间至少30min，出钢温度控制在1210℃～1250℃；
轧制：整个生产过程均不除鳞，采用10+1道次，进行全横轧，压下率在1～8道次为13%～17%，在第9道次减少为11%～13%，第10道次进一步减少为7%～10%，轧后浇水，返红温度为550℃±20℃；
热处理：固溶温度1150℃，保温15min，水冷。
2.如权利要求1所述的一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，其特征在于成品厚度范围20mm～30mm，成品宽度不小于3350mm。
3.如权利要求1所述的一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，其特征在于轧制设备为4700mm四辊可逆轧机。
4.如权利要求1所述的一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，其特征在于轧制速率1.5m/s以上。
5.如权利要求1所述的一种轧制宽幅Ni-Fe-Cr耐热合金厚板的方法，其特征在于轧制过程中尽量减小抛钢距离和道次间间隔。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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