CN114606438B - 一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法 - Google Patents

一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,具体指对一定化学成分的耐高温铁素体不锈钢钢坯,通过合理的加热、轧制、控冷、热处理工艺获得具有良好组织与力学性能的耐高温铁素体不锈钢盘条。一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,包括以下步骤:步骤一:坯料准备。步骤二:坯料加热。步骤三:盘条轧制。步骤四:盘条热处理。采用此方法可以避免耐高温铁素体不锈钢盘条在生产过程中材料的开裂与脆性问题,使盘条获得良好的组织与力学性能,满足耐高温材料的使用要求。

Description

一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法
技术领域
本发明涉及一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,具体指对一定化学成分的耐高温铁素体不锈钢钢坯,通过合理的加热、轧制、控冷、热处理工艺避免该材料出现轧制开裂,并解决高Cr铁素体不锈钢的脆性问题,以获得具有良好组织与力学性能的耐高温铁素体不锈钢盘条。
背景技术
耐高温铁素体不锈钢0Cr25Al5具有较高的Cr、Al元素,在室温条件下为稳定的铁素体组织,加热时不发生相变。具有电阻率高、导热系数大,热膨胀系数低、抗氧化性好等特点,产品以丝材为主,广泛应用于电热及高温环境。
0Cr25Al5相对于00Cr12、0Cr17等普通铁素体不锈钢其Cr含量更高,以获得更稳定的铁素体组织。但是,随着铁素体不锈钢中Cr、Al元素含量增加,尤其是Cr含量≥20%的铁素体不锈钢材料在加热与冷却过程中易产生脆性组织,从而导致盘条出现裂纹、塑性降低等问题。本发明针对以上问题,提供一种适用于耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,以解决上述问题并获得良好组织与力学性能的耐高温铁素体不锈钢盘条产品。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题,提供一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法。
本发明的目的是这样实现的:一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,包括以下步骤:
步骤一:坯料准备:使用模铸钢坯或连铸坯,钢坯断面尺寸(180~220)×(180~220)mm,钢坯重量1000-1200kg,钢坯表面如有缺陷必须采用火焰清理法清除干净。
步骤二:坯料加热:使用步进式加热炉,加热一段温度800~950℃,加热二段温度1040~1080℃,均热段温度1040~1080℃。
步骤三:盘条轧制:开坯机轧制9或11个道次,开坯机轧制温度1050~950℃,轧制成圆钢,Φ85±2mm圆钢进入高线连轧机进行轧制,轧制成品为Φ5.5-10mm的盘条,轧制过程中轧件的温度控制范围为850~950℃,终轧速度25-55m/s,吐丝温度850~950℃,热轧后盘条的控冷工艺为控制风冷,集卷温度200~300℃。
步骤四:盘条热处理:采取热装炉工艺,先将热处理炉升温至1000±10℃,炉温达到要求后,将盘条快速装入热处理炉,盘条入炉后立刻将炉温设定为820±10℃,保温2-3h,保温结束后出炉水冷,出炉水冷时,盘卷全部没入水中5-10s,盘卷温度降到50~150℃,将盘卷从水中提出,空冷至室温。
进一步的讲,耐高温铁素体不锈钢盘条的化学成分为C≤0.06,Si≤0.60,Mn≤0.50,P≤0.025,S≤0.020,Cr23.0-26.0,Al4.5-6.5,Ni≤0.60。
进一步的讲,耐高温铁素体不锈钢盘条无裂纹与脆性缺陷,组织为均匀等轴晶粒,晶粒度6-8级,抗拉强度Rm为580-700MPa,断后伸长率A为20-40%,断面收缩率Z为50-80%。
本发明的有益效果是:采用此方法可以避免耐高温铁素体不锈钢盘条在生产过程中材料的开裂与脆性问题,使盘条获得良好的组织与力学性能,满足耐高温材料的使用要求。
具体实施方式
本发明公开了一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,适用于耐高温铁素体不锈钢盘条的轧制及轧后的热处理方法,其包括以下方法:
使用矩形模铸坯或连铸坯,钢坯断面尺寸(180~220)×(180~220)mm,钢坯重量1000~1200kg。钢坯表面无影响盘条加工使用的缺陷存在,钢坯表面如有缺陷必须采用火焰清理法清除干净。
使用步进式加热炉,加热一段温度800~950℃,加热二段温度1040~1080℃,均热段温度1040~1080℃。
开坯机轧制9或11个道次,开坯机轧制温度1050~950℃,轧制成Φ85mm圆钢。Φ85mm圆钢进入高线连轧机进行轧制,轧制过程中轧件的温度控制范围为850~950℃,吐丝温度850~950℃,热轧后盘条的控冷工艺为控制风冷,集卷温度200~300℃。
热处理工艺:采取热装炉工艺,先将热处理炉升温至1000±10℃,炉温达到要求后,将两卷盘条快速装入热处理炉,盘条入炉后立刻将炉温设定为820±10℃,保温2-3h,保温结束后出炉水冷,出炉水冷时,盘卷全部没入水中5-10s,盘卷温度降到50~150℃,将盘卷从水中提出,空冷至室温。
本发明可以达到避免耐高温铁素体不锈钢盘条热轧过程中的裂纹与轧后冷却过程中产生的脆性问题,使盘条获得良好的热处理组织及力学性能。
本发明技术方案如下:
1、本发明适用的耐高温铁素体不锈钢盘条化学成分范围为下表。
Figure 133053DEST_PATH_IMAGE001
2、使用矩形模铸坯或连铸坯,钢坯断面尺寸(180~220)×(180~220)mm。钢坯表面无影响盘条加工使用的缺陷存在,钢坯表面如有缺陷必须采用火焰清理法清除干净。
3、坯料加热工艺:使用步进式加热炉,加热一段温度800~950℃,加热二段温度1040~1080℃,均热段温度1040~1080℃。
4、开坯机轧制9或11个道次,开坯机轧制温度1050~950℃,轧制成Φ85mm圆钢。Φ85mm圆钢进入高线连轧机进行轧制,轧制过程中轧件的温度控制范围为850~950℃,吐丝温度850~950℃,热轧后盘条的控冷工艺为控制风冷,集卷温度200~300℃。
5、热处理
采取热装炉工艺,先将热处理炉升温至1000±10℃,炉温达到要求后,将两卷盘条快速装入热处理炉,盘条入炉后立刻将炉温设定为820±10℃,保温2-3h,保温结束后出炉水冷,出炉水冷时,盘卷全部没入水中5-10s,盘卷温度降到50~150℃,将盘卷从水中提出,空冷至室温。
实施例一
本实施例用于Φ8mm规格的耐高温铁素体不锈钢0Cr25Al5盘条的生产方法。
1、盘条熔炼分析的实际成分
Figure 112510DEST_PATH_IMAGE002
2、坯料准备
采用模铸方坯,方坯断面尺寸220×220mm,钢坯重量1150kg,钢坯表面的缺陷用火焰清理法清除干净。
3、坯料加热
步进式加热炉,加热一段温度920℃,加热二段温度1065℃,均热段温度1060℃。
4、盘条轧制
开坯机轧制9个道次,开坯机轧制温度1030℃,轧制成Φ85mm圆钢。Φ85mm圆钢进入高线连轧机轧制24个道次,轧制成品为Φ8mm的盘条,终轧速度45m/s,吐丝温度930℃。吐丝后在斯太尔摩线开启风机进行控制冷却,集卷温度260℃。
5、盘条热处理
采取热装炉工艺,先将热处理炉升温至1000℃,炉温达到要求后,将两卷盘条快速装入热处理炉,盘条入炉后立刻将炉温设定为820±10℃,保温2h,保温结束后出炉水冷,出炉水冷时,盘卷全部没入水中5s,盘卷温度降到130℃,将盘卷从水中提出,空冷至室温。
6、盘条质量
上述方法生产的耐高温铁素体不锈钢0Cr25Al5盘条无裂纹与脆性缺陷,组织为均匀等轴晶粒,晶粒度7.5级。抗拉强度Rm为672MPa、断后伸长率A为33.0%、断面收缩率Z为74%。
实施例二
本实施例用于Φ6.5mm规格的耐高温铁素体不锈钢0Cr25Al5盘条的生产方法。
1、盘条熔炼分析的实际成分
Figure 892247DEST_PATH_IMAGE003
2、坯料准备
采用连铸方坯,方坯断面尺寸为220×220mm,钢坯重量1190kg,钢坯表面无肉眼可见的缺陷。
3、坯料加热
使用步进式加热炉,加热一段温度900℃,加热二段温度1050℃,均热段温度1045℃。
4、盘条轧制
开坯机轧制11个道次,开坯机轧制温度1020℃,轧制成Φ85mm圆钢。Φ85mm圆钢进入高线连轧机轧制28个道次,轧制成品为Φ6.5mm的盘条,终轧速度55m/s,吐丝温度910℃。吐丝后在斯太尔摩线开启风机进行控制冷却,集卷温度230℃。
5、盘条热处理
采取热装炉工艺,先将热处理炉升温至1000℃,炉温达到要求后,将两卷盘条快速装入热处理炉,盘条入炉后立刻将炉温设定为820±10℃,保温2h,保温结束后出炉水冷,出炉水冷时,盘卷全部没入水中10s,盘卷温度降到100℃,将盘卷从水中提出,空冷至室温。
6、盘条质量
上述方法生产的耐高温铁素体不锈钢0Cr25Al5盘条无裂纹与脆性缺陷,组织为均匀等轴晶粒,晶粒度7.5级。抗拉强度Rm为685MPa、断后伸长率A为35.5%、断面收缩率Z为72%。
本发明适用的化学成分范围Cr:23.0~26.0%、Al:4.5~6.5%。不锈钢中按不同比例的Cr、Ni、Al等元素,可分为铁素体、奥氏体、马氏体不锈钢,而含有较高Al的钢有脆性温度区间,处理不当易脆断,生产难度大。盘条的生产方法包括:矩形钢坯尺寸要求,钢坯在1040~1080℃进行均热,开坯机轧制9或11个道次,开坯机轧制温度1050~950℃,高速区温度控制范围850~950℃,热轧后控制风冷,集卷温度200~300℃。热处理采取热装炉工艺,将盘条装入经过预热的热处理炉,按820±10℃保温2-3h,保温结束后出炉水冷,盘卷全部没入水中5-10s,盘卷温度降到50~150℃,将盘卷从水中提出空冷至室温。采用此方法获得的耐高温铁素体不锈钢0Cr25Al5盘条无热轧开裂与脆性缺陷,力学性能符合拉丝要求。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明所保护范围的结构特征并不限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (2)

1.一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:坯料准备:使用模铸钢坯或连铸坯,钢坯断面尺寸(180~220)×(180~220)mm,钢坯重量1000-1200kg,钢坯表面如有缺陷必须采用火焰清理法清除干净;
步骤二:坯料加热:使用步进式加热炉,加热一段温度800~950℃,加热二段温度1040~1080℃,均热段温度1040~1080℃;
步骤三:盘条轧制:开坯机轧制9或11个道次,开坯机轧制温度1050~950℃,轧制成圆钢,Φ85±2mm圆钢进入高线连轧机进行轧制,轧制成品为Φ5.5-10mm的盘条,轧制过程中轧件的温度控制范围为850~950℃,终轧速度25-55m/s,吐丝温度850~950℃,热轧后盘条的控冷工艺为控制风冷,集卷温度200~300℃;
步骤四:盘条热处理:采取热装炉工艺,先将热处理炉升温至1000±10℃,炉温达到要求后,将盘条快速装入热处理炉,盘条入炉后立刻将炉温设定为820±10℃,保温2-3h,保温结束后出炉水冷,出炉水冷时,盘卷全部没入水中5-10s,盘卷温度降到50~150℃,将盘卷从水中提出,空冷至室温;
耐高温铁素体不锈钢盘条的化学成分质量百分比为C≤0.06,Si≤0.60,Mn≤0.50,P≤0.025,S ≤0.020,Cr23.0-26.0,Al4.5-6.5,Ni≤0.60。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温铁素体不锈钢盘条的生产方法,其特征在于:耐高温铁素体不锈钢盘条无裂纹与脆性缺陷,组织为均匀等轴晶粒,晶粒度6-8级,抗拉强度Rm为580-700MPa,断后伸长率A为20-40%,断面收缩率Z为50-80%。
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