CN112718859A

CN112718859A - 一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法

Info

Publication number: CN112718859A
Application number: CN202110093507.6A
Authority: CN
Inventors: 裴明德; 李国平; 郭永亮; 范新智
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2021-04-30

Abstract

本发明提供了一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取的步骤，在粗轧步骤中，采用5道次轧制，开轧温度1100‑1170℃，将铸坯轧至厚度为26‑32mm。本发明的热连轧方法专门针对S32750、S32760等超级双相不锈钢卷板而研发，突破了轧制设备的制约，解决了因析出相导致的热卷断带、因边部温降大导致的轧制裂纹等问题，生产出表面、性能均合格的热卷。拓展了超级双相不锈钢的使用领域，而且大大提高生产效率及成材率，增加效益。

Description

一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢卷板的轧制方法，具体地，本发明涉及一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法。

背景技术

S32750、S32760超级双相不锈钢在室温组织中奥氏体与铁素体共存，双相比例接近1:1，该钢种具有高强度(其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍)、良好的耐Cl^-点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点，在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。与普通双相不锈钢相比，钢中Cr、Mo、N的含量均增加，其具有更高的强度，且耐蚀性更好，经济效益显著。

超级双相不锈钢由于其高温状态下两相共存，变形不协调，因此其热加工塑性更差，极易出现热加工裂纹。与常规双相不锈钢S32205相比，超级双相不锈钢含有更高的Cr、Mo元素，组织中更易产生脆性有害相的析出，对生产、制造、使用带来巨大的破坏作用。

为改善超级双相不锈钢的热变形条件，目前国内外均采用“炉卷轧制”工艺生产卷板。炉卷热轧可以大大降低热轧过程中的温降，确保最佳塑性区间轧制。一方面可以最大限度防止边部温降大导致的裂纹产生，另一方面可以杜绝热轧过程中有害析出相产生，避免后续生产过程中断带。但是，该工艺严重受到轧制设备的制约，生产效率低、能耗高，制约产量提升。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供了一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法。

本发明通过以下技术方案实现以上目的：

一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取的步骤，在粗轧步骤中，采用5道次轧制，开轧温度1100-1170℃，将铸坯轧至厚度为26-32mm。

可选地，所述超级双相不锈钢是牌号为S32750和S32760的超级双相不锈钢。

可选地，所述铸坯的长度最短是8000mm。

可选地，在加热步骤中，将铸坯送入步进式加热炉中进行加热，加热温度是1200-1280℃，驻炉时间以铸坯厚度计是8-15min/10mm。

可选地，在精轧步骤中，终轧温度1020-1050℃，成品卷厚度为4-10mm。

可选地，在卷取步骤中，卷曲温度为600-650℃。

相比于现有技术，本发明的技术方案具有如下有益效果：

本发明的热连轧方法专门针对S32750、S32760等超级双相不锈钢卷板而研发，突破了轧制设备的制约，解决了因析出相导致的热卷断带、因边部温降大导致的轧制裂纹等问题，生产出表面、性能均合格的热卷。拓展了超级双相不锈钢的使用领域，而且大大提高生产效率及成材率，增加效益。

附图说明

图1显示了实施例1得到的热卷表面。

图2显示了对比例1得到的热卷表面。

图3显示了对比例2得到的热卷表面。

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。

本发明针对超级双相不锈钢钢种的特性以及卷板生产工艺的难点，通过对坯料设计、热连轧轧制温度、卷曲温度等工艺进行调整，解决了超级双相不锈钢热连轧卷板开卷断裂、边部热轧裂纹等难题，生产出规格为4-10mm，表面、性能均合格的热轧卷板。

本发明针对的超级双相不锈钢可包括如下元素(重量％)：C≤0.030％，Si≤1.00％，Mn≤1.20％，P≤0.035％，S≤0.020％，Cr 24.0％～26.0％，Ni 6.0％～8.0％，Mo3.0％～5.0％，N 0.20％～0.32％，Cu≤1.00％，W≤1.00％，其余为Fe与不可避免的杂质。

本发明针对的超级双相不锈钢例如是牌号为S32750和S32760的超级双相不锈钢。其中，S32750的组成是(重量％)：C≤0.030％，Si≤0.80％，Mn≤1.20％，P≤0.035％，S≤0.020％，Cr 24.0％～26.0％，Ni 6.0％～8.0％，Mo3.0％～5.0％，N 0.24％～0.32％，Cu≤0.50％，其余为Fe与不可避免的杂质。S32760的组成是(重量％)：C≤0.030％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，P≤0.030％，S≤0.010％，Cr 24.0％～26.0％，Ni 6.0％～8.0％，Mo3.0％～4.0％，N 0.20％～0.30％，Cu 0.50～1.00％，W 0.50～1.00％，其余为Fe与不可避免的杂质。

作为一种优选的实施方案，本发明的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法包括如下步骤：

(1)加热铸坯

将铸坯送入步进式加热炉中进行加热，加热温度是1200-1280℃，驻炉时间是8-15min/10mm(即以铸坯的厚度计，每10mm驻炉时间8-15min)。

在本发明中，加热铸坯的目的主要是在保证加热温度的情况下，使铸坯烧透烧匀。温度过高将使晶粒长大，容易造成轧制裂纹；温度过低则会使强度大，变形困难。

在本发明中，对铸坯的长度进行了专门设计。为减少热轧过程中的温降，铸坯长度按可轧的最短规格8000mm设计。这使得整个轧制过程速度加快，降低轧制过程温降。

(2)粗轧

经过加热之后的铸坯送入粗轧机组进行粗轧。采用5道次轧制，开轧温度1100-1170℃，轧至厚度为26-32mm。

相比7道次轧制，5道次轧制一方面可减少粗轧过程温降，使得双相处在热塑性较好的温度区间，从而提升表面质量；另一方面，相比3道次轧制，5道次变形量较小，更容易轧制且有利于裂边控制。

粗轧出口厚度为26-32mm，可减少后续精轧总变形量及每道次变形量，提升表面质量。

尤其，本发明的发明人通过研究出乎预料的发现，粗轧出口厚度为26mm时，不仅能减少后续精轧总变形量及每道次变形量，而且在提升表面质量的同时还能够提升热卷的综合性能，并有利于提高成材率。

(3)精轧

粗轧得到的板坯送入精轧机组进行精轧。终轧温度1020-1050℃，成品卷厚度为4-10mm。

精轧出口温度过高，卷板边部温度处于双相组织变形不协调区间，使表面边部产生缺陷。

精轧出口温度过低，因钢种Cr、Mo含量高，脆性σ析出相敏感性非常强，组织中产生析出相导致卷板断裂。

因此通过选择合理的铸坯长度，粗轧出口温度、厚度及精轧出口温度，使整个轧制过程不论是边部还是中心均处于热塑性好(双相变形协调)的区间，有利于卷板边部裂纹及表面质量的控制；同时严格控制精轧出口温度下限可避免热轧过程温度过低，组织中产生σ析出相导致卷板断带。

(4)卷取

精轧完后投入层流冷却，保证卷曲温度为600-650℃。

在本发明中，卷取的目的是通过对轧后加强层流冷却及卷取温度的设定，避免超级双相不锈钢在卷板成卷后在650-750℃长时间保温导致铁素体相中析出χ相及R相，导致材料变脆，发生断裂。因此要严格控制层流冷却后的温度。

尤其，本发明的发明人通过研究出乎预料的发现，当卷曲温度为650℃时能够实现显著好的效果，不仅能够避免有害相的析出、使热卷的各项性能显著优于国家标准，并且还能显著提高热卷成材率。

本发明的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法通过采用合理的铸坯设计、加热、粗扎、精轧、卷取工艺参数，并且通过各个工序步骤之间的相互配合，成功解决了S32750、S32760等超级双相不锈钢卷板热轧过程中的边部裂纹缺陷、有害相析出及卷取后热卷组织中的有害相析出问题，生产出的热卷表面合格，性能满足ASTM-A240/A240M的标准要求。

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

本实施例针对的是牌号为S32750的超级双相不锈钢，其组成为：C 0.02％，Si0.56％，Mn 0.93％，P 0.021％，S 0.001％，Cr 25.28％，Ni 7.0％，Mo 3.99％，N 0.25％，Cu 0.02％，其余为Fe与不可避免的杂质。

本实施例的热连轧方法具体如下：

(1)将长度是8000mm、厚度200mm的铸坯送入步进式加热炉中进行加热，加热温度1270℃，驻炉时间250min。

(2)经过加热之后的铸坯送入粗轧机组进行粗轧。采用5道次轧制，开轧温度1150℃，轧至厚度为26mm。

(3)粗轧得到的板坯送入精轧机组进行精轧。成品卷厚度为8mm。

(4)精轧出口温度1030℃，完后投入层流冷却，保证卷曲温度为650℃。

实施例1得到的热卷表面如图1所示。

实施例1得到的热卷的各项性能如表1所示。从表1的数据可以看出，实施例1制备得到的热卷的各项性能不仅满足ASTM-A240/A240M的标准要求，而且还远优于ASTM-A240/A240M的标准要求。此外，实施例1的热连轧方法的生产效率比炉卷轧机提高一倍，热卷成材率达96.2％。

表1

热卷厚度/标准	Rm MPa	Rp0.2 MPa	A(％)	HRC
					8mm	897	658	33	23.5/23.5
ASTM A240	≥795	≥550	≥15	≤32

实施例2

本实施例针对的是牌号为S32760的超级双相不锈钢，其组成为：C 0.02％，Si0.50％，Mn 0.8％，P 0.02％，S 0.001％，Cr 25.22％，Ni 7.0％，Mo 3.3％，N0.26％，Cu0.6％，W 0.6％，其余为Fe与不可避免的杂质。

本实施例的热连轧方法具体如下：

(1)将长度是8000mm、厚度200mm的铸坯送入步进式加热炉中进行加热，加热温度1250℃，驻炉时间200min。

(2)经过加热之后的铸坯送入粗轧机组进行粗轧。采用5道次轧制，开轧温度1170℃，轧至厚度为28mm。

(3)粗轧得到的板坯送入精轧机组进行精轧。终轧温度1020℃，成品卷厚度为6mm。

(4)精轧完后投入层流冷却，保证卷曲温度为600℃。

实施例2得到的热卷的各项性能如表2所示。从表2的数据可以看出，实施例2制备得到的热卷的各项性能不仅满足ASTM-A240/A240M的标准要求，而且还远优于ASTM-A240/A240M的标准要求。此外，实施例2的热连轧方法的生产效率比炉卷轧机提高一倍，热卷成材率达94％。

表2

热卷厚度/标准	Rm MPa	Rp0.2 MPa	A(％)	HRC
					6mm	870	620	30	24.5/23.5
ASTM A240	≥750	≥550	≥25	≤32

对比例1

本对比例针对的是牌号为S32750的超级双相不锈钢，其组成与实施例1相同。

本对比例的热连轧方法具体如下：

(1)将长度是11500mm、厚度200mm的铸坯送入步进式加热炉中进行加热，加热温度1280℃，驻炉时间250min。

(2)经过加热之后的铸坯送入粗轧机组进行粗轧。采用7道次轧制，开轧温度1180℃，轧至厚度为34mm。

(3)粗轧得到的板坯送入精轧机组进行精轧，成品卷厚度为8mm。

(4)精轧出口温度980℃，完后投入层流冷却，保证卷曲温度为680℃。

对比例1得到的热卷表面如图2所示。

对比例2

本对比例的热连轧方法具体如下：

(4)精轧出口温度950℃，完后投入层流冷却，保证卷曲温度为600℃。

对比例2得到的热卷发生断裂，如图3所示。

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

1.一种超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取的步骤，其特征在于，在粗轧步骤中，采用5道次轧制，开轧温度1100-1170℃，将铸坯轧至厚度为26-32mm。

2.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，其特征在于，所述超级双相不锈钢是牌号为S32750和S32760的超级双相不锈钢。

3.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，其特征在于，所述铸坯的长度最短是8000mm。

4.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，其特征在于，在加热步骤中，将铸坯送入步进式加热炉中进行加热，加热温度是1200-1280℃，驻炉时间以铸坯厚度计是8-15min/10mm。

5.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，其特征在于，在精轧步骤中，终轧温度1020-1050℃，成品卷厚度为4-10mm。

6.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢卷板的热连轧方法，其特征在于，在卷取步骤中，卷曲温度为600-650℃。