[发明专利]利用炉卷+连轧机生产高塑性铁素体不锈钢钢带的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用炉卷+连轧机生产高塑性铁素体不锈钢钢带的方法。

背景技术

铁素体不锈钢在我国有广阔的发展前景。目前使用量最大的铁素体不锈钢主要有410S、430、409等，其中410S、430应用于餐具、家电等领域，409主要应用于汽车排气系统。

410S不锈钢是一种低铬含量的铁素体不锈钢，由于410S不锈钢自身固有特性，在热轧工序阶段很难实现良好的再结晶，热轧带钢主要表现为典型的变形组织（长条状铁素体晶粒），具有这种组织的带钢强度、硬度较高，在冷轧工序前需要进行退火酸洗，目的是使其被拉长的变形晶粒转变为在再结晶等轴晶粒，使带钢软化并调整晶粒同时使形成的马氏体分解为铁素体和颗粒状或球状碳化物。其传统的生产工艺为：铸坯经过加热、除鳞、粗轧、除鳞、精轧、层流冷却、卷取、退火、酸洗、冷轧。近年来，国内部分冷轧市场为追求降低生产成本，取消了410S热轧卷退火工序，采用热轧黑皮卷直接进行酸洗冷轧的工艺。因此，迫切需要提出一种改进的生产工艺，在减少一道退火工序、降低生产成本的情况下依然保证钢带具有良好的塑性和较低的硬度，避免冷轧过程中出现轧制困难、边裂等缺陷。

    中国专利CN1363710A公开了一种中铬超纯铁素体不锈钢，其化学成分为：C≤0.03%，Si≤2.0%，Mn≤2.0%，Cr：9-35%，Ni≤0.6%，N≤0.03%，Nb：0.15-0.8%。该技术添加较高的铌元素，利用含Nb析出物对结晶取向的控制作用，改善铁素体不锈钢钢板的加工性能。在铁素体不锈钢中加入Nb元素可改善加工性能，但添加合金化元素增大了冶炼难度，增加了生产成本。

日本第29694/1976号和第35369/1976号专利公告提出的合金设计减少C、N含量，加入Ti和Nb改善钢的加工性能，并提出从制钢至冷轧或最终退火步骤中适当控制各种制造条件的方法。例如，在制钢步骤中铸态至带卷等轴晶体结构的变形，初始温度的降低，在适宜温度下均热钢带，降低终轧温度和降低在热轧步骤中的带卷温度；在热轧过程中对钢带与工作轧辊间的摩擦系数的控制也可有效地改善加工性能。这些方法的目的均是破坏铸坯铸态组织结构，铸态枝晶组织结构对带卷再结晶产生有害的影响。

    中国专利CN102796960A公开了一种具有优良塑性和表面质量的铁素体不锈钢及其制造方法，其通过采用大变形量的冷轧加工工艺和高温退火工艺：冷轧减薄率≥80%，在1000-1040℃进行保温1-2分钟，达到细化材料晶粒组织改善塑性的目的。

采用传统的大变形量、低温轧制，所生产出来的钢带表层是细小的等轴晶粒，而中心组织是被拉长了的粗大多边化晶粒，这种多边形化组织为热变形组织，具有较高的强度和硬度，降低钢带的塑韧，如果在后续生产时不进行退火，将导致冷轧轧制变形困难、边裂等问题。通过添加Ti、Nb等合金化元素可改善材料的塑性，但是添加合金化元素将导致冶炼难度提高和生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种利用炉卷+连轧机生产高塑性铁素体不锈钢钢带的方法，在不添加合金化元素的前提下，通过在炉卷轧机和连轧机上采用控轧控冷工艺消除多边形化组织，促使钢带获得细小的再结晶组织，经过此工艺轧制的热轧钢带不需退火即可达到软化钢带提高塑性、降低硬度的目的，满足后续冷轧生产需求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种利用炉卷+连轧机生产高塑性铁素体不锈钢钢带的方法，包括以下步骤：

1）冶炼

    按下述成分冶炼、浇注成板坯；其化学成分重量百分比为：C≤0.05%，Si≤1.0%，Mn≤1.0%，Cr：12-13%，Ni≤0.06%，N≤0.035%，其余为Fe和不可避免的杂质；

    2）加热

采用步进式加热炉对板坯进行加热，加热炉各区域温度控制：热回收段温度≤850℃，加热段和均热段温度均控制在1180～1200℃，要求驻炉时间：200～240min；出炉温度1160～1180℃；

3）粗轧制，采用1、3道次除鳞，粗轧轧制7道次，开轧温度为1100～1120℃，第5道次压下率≥27%，第6道次压下率≥25%，第7道次压下率≥20%，中间坯厚度25～30mm；

4）精轧采用炉卷+连轧的工艺，炉卷卷取炉加热温度控制在1100℃，加热钢带减少轧制过程中的温降，炉卷轧机采用高温大变形轧制，终轧温度≥880℃；

5）对钢带进行高温卷取、堆冷的工艺，制成成品。