一种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法

摘要

本发明公开了种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法,其包括以下步骤:方坯准备、加热处理、26道次高速轧制、斯太尔摩控制冷却。本发明对轧件温度进行精确控制,开轧温度为1100~1200℃,精轧温度为1000~1100℃,吐丝温度为950±10℃,斯太尔摩控冷采用先缓冷后强制风冷的工艺模拟在线固溶热处理,热处理温度区间为900~1000℃;轧件的最大压下量≤40%,最大平均延伸系数≤1.2。本发明公布的高线轧制方法能防止奥氏体不锈钢盘条轧制开裂,改善表面质量,并使盘条强度≤650MPa,延伸率≥40%,从而保证拉拔制丝性能。

权利要求

1.一种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法，其特征在于：所述轧制方法包含以下步骤：

(1)坯料准备：坯料截面尺寸为140×140mm～160×160mm，方坯表面修磨平整，无氧化皮和表面裂纹缺陷；

(2)加热处理：分三段加热，预热段温度920～970℃，加热段温度1120～1160℃，均热段温度1170～1210℃，炉内残氧量为3～5％；

(3)高速轧制：分6道次粗轧，6道次中轧，4道次预精轧，10道次精轧四个阶段，最大压下量≤40％，轧速为75～100m/s；

(4)斯太尔摩控制冷却：风冷段前段缓冷，后段强制风冷，模拟在线固溶热处理工艺。

2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法，其特征在于：所述的高速轧制中的轧件温度通过调节除鳞水、辊道冷却水、导位冷却、水冷水箱水量均匀控制，使开轧温度为1100～1200℃，精轧温度为1000～1100℃，吐丝温度为950±10℃。

3.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法，其特征在于：所述的在斯太尔摩控制冷却工艺具体包括：缓冷段为吐丝后2～3个保温罩距离，风机关闭，保温罩闭合，辊道速度为0.1～0.15m/s，使盘条在该段的停留时间大于3min；其后为强制风冷段，保温罩全部打开，风机风量100％，使盘条冷速达20～25℃/s，盘条终冷温度≤300℃。

说明书

一种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法

技术领域

[0001] 本发明属于不锈钢线材轧制领域，具体涉及一种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法。

背景技术

[0002] 奥氏体不锈钢具有极强的防锈和耐腐蚀性能，又有极佳的塑形和韧性，因此广泛应用于化工、压力容器、核电等领域。但由于该类不锈钢具有变形抗力大、导热性差、宽展系数大等特点，使不锈钢盘条难以高效轧制，从而限制了奥氏体不锈钢实芯焊丝在上述领域的应用。目前，国内只有少数企业能够生产不锈钢线材，特别是高线轧制奥氏体不锈钢盘条的企业则更少。

[0003] 近年来，不锈钢线材的生产技术逐渐受到研究者的关注，但大部分专利技术仅公布了不锈钢线材的成分设计与改进，如CN 102304674B、CN 104662189、CN 102649202B等，但对不锈钢盘条的高线轧制方法还未见公布。

[0004] 值得注意的是，专利CN 101333627A公布了不锈钢盘条轧制的加热、轧制、固溶处理温度范围，但该种盘条为低Ni型(Ni：0.8～1.45％)标准件用不锈钢，且固溶处理为离线热处理。专利CN 101343682B公布了防止309L不锈钢盘条轧制开裂的二次加热方法，但这种方坯回炉加热的方法节奏慢、时间长，不适合方坯的高速连轧。专利CN 102121061A公布了Cr17型铁素体不锈钢线材的轧制方法，由于轧制过程中组织比例不同，因此这种方法公布的工艺参数窗口不适合奥氏体不锈钢线材轧制。专利CN 104259199A公布的300系列不锈钢盘条轧制时粗轧温降过大，需要在粗轧和中轧之间将轧件感应加热60～80min，一方面容易造成轧件温度不均匀导致开裂，另一方面二次加热的方式节奏慢，轧制速度低(最大轧速仅为65m/s)。

发明内容

[0005] 本发明目的在于克服现有技术方案的不足，提供一种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法，实现奥氏体不锈钢盘条的高速轧制，并能防止轧制开裂，提高盘条的表面质量和拉拔性能。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种奥氏体不锈钢盘条的高线轧制方法，包含以下步骤：

[0008] (1)坯料准备：坯料截面尺寸为140×140mm～160×160mm，方坯表面修磨平整，无氧化皮和表面裂纹缺陷；

[0009] (2)加热处理：分三段加热，预热段温度920～970℃，加热段温度1120～1160℃，均热段温度1170～1210℃，炉内残氧量为3～5％；

[0010] (3)高速轧制：分6道次粗轧，6道次中轧，4道次预精轧，10道次精轧四个阶段，最大压下量≤40％，最高轧速为75～100m/s；

[0011] (4)斯太尔摩控制冷却：风冷段前段缓冷，后段强制风冷，模拟在线固溶热处理工艺。

[0012] 优选的，所述的高速轧制中的轧件温度通过调节除鳞水、辊道冷却水、导位冷却、水冷水箱水量均匀控制，使开轧温度为1100～1200℃，精轧温度为1000～1100℃，吐丝温度为950±10℃。

[0013] 优选的，所述的在斯太尔摩控制冷却工艺还包括：缓冷段为吐丝后2～3个保温罩距离，风机关闭，保温罩闭合，辊道速度为0.1～0.15m/s，使盘条在该段的停留时间大于3min；其后为强制风冷段，保温罩全部打开，风机风量100％，使盘条冷速达20～25℃/s，盘条终冷温度≤300℃。

[0014] 与现有技术相比较，本发明至少具有如下有益效果：

[0015] (1)提高奥氏体不锈钢盘条的轧制生产效率，可实现高速连轧，最高轧速达75～100m/s。

[0016] (2)加热炉分三段加热、降低轧制过程中除鳞水和冷却水量，使轧制过程中坯料温度在合理区间，避免因为温度过高铁素体相增多或温度过低变形抗力增加；同时通过条形控制保证各道次压下量最高≤40％，从而避免轧制开裂，并保证良好的表面质量。

[0017] (3)利用较高的吐丝温度，配合斯太尔摩控冷工艺，模拟轧后盘条的在线固溶热处理，提高奥氏体不锈钢的塑形，降低抗拉强度，从而提高盘条后期拉拔制丝的加工性能。

具体实施方式

[0018] 下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

[0019] 实施例1

[0020] 本实施例轧制的是直径Φ5.5mm的308L奥氏体不锈钢盘条。

[0021] 本实施例的步骤如下：

[0022] (1)坯料准备，坯料截面尺寸为140×140mm，方坯表面修磨平整，以确保无氧化皮和表面裂纹等缺陷。

[0023] (2)加热处理，分三段加热，预热段温度940～960℃，加热段温度1120～1140℃，均热段温度1170～1190℃，炉内残氧量为3.5％。

[0024] (3)高速轧制，分6道次粗轧，6道次中轧，4道次预精轧，10道次精轧四个阶段，通过各道次条形设计保证最大压下量≤40％，最高轧速为95m/s。轧制过程中均匀控制轧件温度，降低除鳞水、辊道冷却水、导位冷却水、水冷水箱水量，使开轧温度为1130～1150℃，精轧温度为1000～1050℃，吐丝温度为950±10℃。

[0025] (4)斯太尔摩控制冷却，风冷段前段缓冷后段强制风冷，模拟在线固溶热处理工艺，缓冷段为吐丝后2～3个保温罩距离，风机关闭，保温罩闭合，辊道速度为0.1～0.15m/s，使盘条在该段停留时间≥3min，温度为900～1000℃；其后为强制风冷段，保温罩全部打开，风机风量100％，使盘条冷速达20～25℃/s，盘条终冷温度≤300℃。

[0026] 上述步骤高速轧制的308L奥氏体不锈钢盘条直径为Φ5.5mm，表面质量良好，抗拉强度为645MPa，延伸率为42％。

[0027] 实施例2

[0028] 本实施例轧制的是直径Φ6.5mm的316L奥氏体不锈钢盘条。

[0029] 本实施例的步骤如下：

[0030] (1)坯料准备，坯料截面尺寸为140×140mm，方坯表面修磨平整，以确保无氧化皮和表面裂纹等缺陷。

[0031] (2)加热处理，分三段加热，预热段温度950～970℃，加热段温度1140～1160℃，均热段温度1190～1210℃，炉内残氧量为4％。

[0032] (3)高速轧制，分6道次粗轧，6道次中轧，4道次预精轧，10道次精轧四个阶段，通过各道次条形设计保证最大压下量≤40％，最高轧速为75m/s。轧制过程中均匀控制轧件温度，降低除鳞水、辊道冷却水、导位冷却水、水冷水箱水量，使开轧温度为1150～1180℃，精轧温度为1020～1080℃，吐丝温度为950±10℃。

[0033] (4)斯太尔摩控制冷却，调节水冷段水箱水量使吐丝温度为950±10℃，风冷段前段缓冷后段强制风冷，模拟在线固溶热处理工艺：缓冷段为吐丝后2～3个保温罩距离，风机关闭，保温罩闭合，辊道速度为0.1～0.15m/s，使盘条在该段停留时间≥3min，盘条温度为900～1000℃；其后为强制风冷段，保温罩全部打开，风机风量100％，使盘条冷速达20～25℃/s，盘条终冷温度≤300℃。

[0034] 上述步骤轧制的316L奥氏体不锈钢盘条直径为Φ6.5mm，表面质量良好，抗拉强度为632MPa，延伸率为46％。