[发明专利]含碳量较高的奥氏体不锈钢热轧卷板的热加工工艺

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种含碳量较高的奥氏体不锈钢热轧卷板的制造方法。

(二)背景技术

由于产品耐磨性的要求，奥氏体不锈钢SUS301含碳量较高；而为了在冷加工过程中得到马氏体，SUS301中不含有稳定化元素Ti、Nb等，所以在通常该种奥氏体不锈钢的热加工过程中，未溶解在奥氏体中的碳多以铬-铁碳化物的形式(主要是M₂₃C₆)析出，也有少量的以M₇C₃或M₃C的形式析出。碳化物在晶界析出之后，晶界的周围产生贫铬现象，一旦晶界周围铬的含量小于其耐腐蚀的最低极限11.5％，金属的耐蚀能力下降，该不锈钢就会产生晶间腐蚀的现象。因此，SUS301不锈钢在冷轧之前必须通过固溶退火工艺使得析出的碳化物溶解于母材并且通过淬火工艺使得碳化物不再形成。除了防止形成碳化铬之外，固溶退火工艺还通过均匀奥氏体晶粒来改善SUS301不锈钢的冷加工性能。

中国专利CN1625447A公布了一种奥氏体不锈钢热轧带材的制造方法和设备，该制造方法是在热轧过程中将轧件的终轧温度调节到高于1000℃且最好是高于1050℃的温度，随后，轧件在20秒内被淬火到低于600℃且最好是低于450℃的温度。该制造方法是配套专利申请人所在SMS迪马格股份公司提出的奥氏体不锈钢热轧带材的制造设备而言的，该设备的特殊之处在于其包含一台生产薄连铸坯的弧弯式连铸机；在除鳞装置之后，其设置了一台感应式强加热机构，通过该机构使终轧温度足以调节出高于1000℃的理想终轧温度；其卷取机的能力也足够能卷起温度为400℃～650℃的热轧带材。

中国专利CN1788870A公布了一种“冷轧用热轧不锈带钢在线热处理方法”，该方法针对SUS304采用如下的在线热处理方法：板坯加热温度为1200℃～1300℃；粗轧速度2～5m/s，终轧温度1030℃～1120℃；精轧时，入口温度在1020℃～1100℃，连轧机轧制速度8～14m/s，总变形量大于70％，轧制出口温度达到1000℃以上；冷却采用层流冷却方式；卷取温度为350℃～600℃。该种在线热处理方法针对的是SUS304奥氏体不锈钢，而且对于含碳量较高的SUS301奥氏体不锈钢来说，如果不采用特殊的冷却方式，低于700℃的卷取温度是会产生一系列问题的。

日本专利JP60255921A公布了一种“热轧奥氏体不锈钢板带制造方法”，该方法采用的终轧温度≥850℃，目的是为了固溶碳化物；热轧后迅速冷却，冷却速度≥10℃/s；卷取温度≤500℃。通过该热加工工艺可以在省略离线固溶处理过程的前提下以低成本制造出高质量的奥氏体不锈钢板带。该种制造方法虽然卷取温度较低，但是终轧温度较低，冷却速度较慢，这样其碳化物析出情况将比本发明得到的热轧卷板要多，而力学性能却没有较大的改变。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种含碳量较高的奥氏体不锈钢热轧卷板的热加工工艺，通过该热加工工艺尽可能地在热加工过程中均匀晶粒和避免由于碳化物析出而发生的晶间腐蚀现象，使其在冷轧前可以长时间不进行固溶处理甚至不需要进行固溶处理，从而节省能源，降低冷轧产品的制造成本。

本发明是这样实现的：一种含碳量较高的奥氏体不锈钢热轧卷板的热加工工艺，其特征是：板坯温度控制在1270℃以上，热轧板的终轧温度区间为1050℃～1150℃，采用二头高、中间低的“U”型层流冷却的冷却方式，卷取温度区间为620℃～680℃。

所述“U”型层流冷却的控制模型为热轧板的头尾端各15m不冷或少冷，温度为800±30℃，中间部分采用强冷方式，温度位于卷取温度区间。终轧之后热轧板的冷却速度保持在30℃/s以上直至卷取温度。卷取温度区间为620℃～650℃。

本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：使碳含量较高的SUS301奥氏体不锈钢在热加工过程中尽可能地均匀奥氏体晶粒和避免碳化物的析出，而且其力学性能没有大的改变，对冷轧过程和最终产品性能没有大的影响。采用本发明的热加工工艺制造的SUS301奥氏体不锈钢在冷轧过程前可以长时间不进行固溶处理，甚至对于有些用途的SUS301钢不需要进行固溶处理，这样就可以大大地节省能源，降低冷轧产品的制造成本。

(四)附图说明

图1为采用本发明的热加工工艺后所得SUS301钢的扫描电境图(实施例1)；

图2为采用现有的热加工工艺后所得SUS301钢的扫描电境图(实施例1)；