一种高铬合金钢板的加热和轧制方法

摘要

本发明属于冶金技术领域，涉及一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，其包括加热、轧制、堆垛缓冷工序；所述加热工序为将钢锭置于加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1‑3%，并采用四阶段渐进式的加热方式。本发明采用渐进式加热方法，在高温时完成轧制，并在轧后堆垛缓冷，大幅度减少了钢板在轧制过程中产生裂纹的几率，提高了钢板轧制的成材率，降低了生产成本。本发明的高铬合金钢板表面光洁无裂纹，边缘整齐，满足使用要求。

权利要求

1.一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，其特征在于，所述方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序；所述加热工序为将钢锭置于加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1-3%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为50-60℃/h，加热至200-250℃，保温

3-3.5h；第二阶段升温速率为60-70℃/h，加热至400-450℃，保温2-2.5h；第三阶段升温速率为70-90℃/h，加热至800-850℃，保温1.5-2h；第四阶段升温速率为70-90℃/h，加热至

1250-1300℃，保温3-3.5h；

所述加热工序，钢锭置于加热炉时炉膛温度低于100℃；

所述钢板Cr含量4-10%，钢板厚度10-35mm。

2.根据权利要求1所述的一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，其特征在于，所述钢锭长3000-4000mm，宽1500-2300mm，厚200-250mm。

3.根据权利要求1所述的一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，其特征在于，所述轧制工序，采用大压下量，前3道次单道次压下量20-30mm，开轧温度1200-1230℃，终轧温度920-

960℃。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，其特征在于，所述堆垛缓冷工序，堆垛时间24-32h。

说明书

一种高铬合金钢板的加热和轧制方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高铬合金钢板的加热和轧制方法。

背景技术

[0002] 高铬合金钢板是一种高合金钢板，铬元素含量较高，通常具有很好的耐腐蚀性和优良的高温性能，代表钢种为焊接钢管用9Cr钢、钢5Cr等。此类钢生产过程中，对钢锭直接加热至所需的轧制温度，且升温速度控制比较简单，实际生产中为了节能降耗、控制成本，通常是与其他类别钢同炉加热并采用相同的加工制度。同时，由于需要后续进行热处理，在轧制时通常对压下量和终轧温度也不加以控制。因此类钢中Cr含量较高，在按照常规钢锭加热和轧制工艺生产时，在轧制过程中经常会在板坯的边部或者头尾出现表面裂纹，严重时会出现开裂，甚至板坯断裂的情况，导致钢坯报废。成品钢板需要切除裂纹部分，从而导致钢板成材率较低。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，其采用阶梯渐进式加热方法，大幅度减少了钢板在轧制过程中产生裂纹的几率，提高了钢板轧制的成材率，降低了生产成本。

[0004] 本发明采用如下技术方案：一种高铬合金钢板的加热和轧制方法，所述方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序；所述加热工序为将钢锭置于加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1-3%，并采用四阶段渐进式的加热方式。

[0005] 本发明所述钢锭长3000-4000mm，宽1500-2300mm，厚200-250mm。

[0006] 本发明所述加热工序，第一阶段升温速率为50-60℃/h，加热至200-250℃，保温3-3.5h；第二阶段升温速率为60-70℃/h，加热至400-450℃，保温2-2.5h；第三阶段升温速率为70-90℃/h，加热至800-850℃，保温1.5-2h；第四阶段升温速率为70-90℃/h，加热至
1250-1300℃，保温3-3.5h。

[0007] 本发明所述加热工序，钢锭置于加热炉时炉膛温度低于100℃。

[0008] 本发明所述轧制工序，采用大压下量，前3道次单道次压下量20-30mm，开轧温度1200-1230℃，终轧温度920-960℃。

[0009] 本发明所述堆垛缓冷工序，堆垛时间24-32h。

[0010] 本发明所述钢板Cr含量4-10%，钢板厚度10-35mm。

[0011] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）采用阶梯渐进式的加热方法，能有效的避免高铬合金钢在加热过程中内部产生的热应力累计问题，从而避免采用常规加热方法时钢锭在加热以及后续轧制过程中产生裂纹甚至开裂的问题；（2）在高温时完成钢板的轧制，并在轧后堆垛缓冷，使钢中的内应力进一步释放，降低钢板出现裂纹的可能性。

附图说明

[0012] 图1为本发明实施例1钢板表面情况图。

具体实施方式

[0013] 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

[0014] 实施例1

[0015] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl1，成品钢板厚度为32mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.12%，Mn:0.69%，Si:0.36%，Cr：9.42%，Mo:1.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0016] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0017] （1）加热工序：将长3000mm，宽1600mm，厚200mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1.5%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为56℃/h，加热至220℃，保温3h；第二阶段升温速率为62℃/h，加热至430℃，保温2.2h；第三阶段升温速率为73℃/h，加热至830℃，保温1.7h；第四阶段升温速率为73℃/h，加热至1270℃，保温3.5h；

[0018] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为22mm、26mm、21mm，开轧温度1210℃，终轧温度940℃；

[0019] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间26h。

[0020] 钢板表面无裂纹，见图1，其余实施例钢板表面与实施例1相似，故省略。

[0021] 实施例2

[0022] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl1，成品钢板厚度为10mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.13%，Mn:0.62%，Si:0.31%，Cr：9.52%，Mo:1.05%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0023] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0024] （1）加热工序：将长3200mm，宽1700mm，厚210mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为57℃/h，加热至240℃，保温3.1h；第二阶段升温速率为65℃/h，加热至420℃，保温2.3h；第三阶段升温速率为75℃/h，加热至830℃，保温1.6h；第四阶段升温速率为76℃/h，加热至1280℃，保温3.2h；

[0025] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为27mm、24mm、21mm，开轧温度1220℃，终轧温度943℃；

[0026] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间27h。

[0027] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0028] 实施例3

[0029] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr5Cl2，成品钢板厚度为22mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.11%，Mn:0.64%，Si:0.32%，Cr：4.00%，Mo:1.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0030] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0031] （1）加热工序：将长4000mm，宽1800mm，厚220mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为2.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为58℃/h，加热至245℃，保温3h；第二阶段升温速率为63℃/h，加热至425℃，保温2.2h；第三阶段升温速率为74℃/h，加热至835℃，保温1.5h；第四阶段升温速率为74℃/h，加热至1270℃，保温3h；

[0032] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为28mm、23mm、22mm，开轧温度1200℃，终轧温度953℃；

[0033] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间24h。

[0034] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0035] 实施例4

[0036] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl2，成品钢板厚度为22mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.13%，Mn:0.42%，Si:0.35%，Cr：10.00%，Mo:1.05%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0037] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0038] （1）加热工序：将长3700mm，宽1500mm，厚240mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1.2%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为56℃/h，加热至235℃，保温3.2h；第二阶段升温速率为60℃/h，加热至435℃，保温2h；第三阶段升温速率为70℃/h，加热至825℃，保温1.7h；第四阶段升温速率为75℃/h，加热至1260℃，保温3 h；

[0039] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为27mm、24mm、22mm，开轧温度1210℃，终轧温度950℃；

[0040] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间24h。

[0041] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0042] 实施例5

[0043] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl2，成品钢板厚度为27mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.11%，Mn:0.62%，Si:0.34%，Cr：9.41%，Mo:1.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0044] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0045] （1）加热工序：将长3200mm，宽1600mm，厚210mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为3.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为52℃/h，加热至235℃，保温3.3h；第二阶段升温速率为61℃/h，加热至430℃，保温2.2h；第三阶段升温速率为73℃/h，加热至835℃，保温1.5h；第四阶段升温速率为77℃/h，加热至1250℃，保温3.2h；

[0046] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为27mm、25mm、23mm，开轧温度1215℃，终轧温度960℃；

[0047] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间25h。

[0048] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0049] 实施例6

[0050] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr91Cl，成品钢板厚度为29mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.09%，Mn:0.46%，Si:0.23%，Cr：9.12%，Mo:0.93%，V:0.21%，Nb:0.065%，N:0.032%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0051] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0052] （1）加热工序：将长3600mm，宽1600mm，厚250mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为2.5%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为50℃/h，加热至210℃，保温200min；第二阶段升温速率为68℃/h，加热至450℃，保温2.1h；第三阶段升温速率为85℃/h，加热至810℃，保温2h；第四阶段升温速率为
85℃/h，加热至1295℃，保温190min；

[0053] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为22mm、28mm、23mm，开轧温度1220℃，终轧温度925℃；

[0054] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间30h。

[0055] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0056] 实施例7

[0057] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr5Cl1，成品钢板厚度为14mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.12%，Mn:0.61%，Si:0.30%，Cr：5.13%，Mo:1.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0058] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0059] （1）加热工序：将长3100mm，宽1500mm，厚200mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为3.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为55℃/h，加热至225℃，保温3.5h；第二阶段升温速率为65℃/h，加热至410℃，保温140min；第三阶段升温速率为88℃/h，加热至840℃，保温100min；第四阶段升温速率为83℃/h，加热至1290℃，保温3.3 h；

[0060] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为26mm、25mm、20mm，开轧温度1205℃，终轧温度930℃；

[0061] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间29h。

[0062] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0063] 实施例8

[0064] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl2，成品钢板厚度为25mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.10%，Mn:0.60%，Si:0.31%，Cr：9.05%，Mo:1.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0065] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0066] （1）加热工序：将长3000mm，宽1600mm，厚210mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为2.8%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为53℃/h，加热至250℃，保温205min；第二阶段升温速率为66℃/h，加热至440℃，保温2.5h；第三阶段升温速率为80℃/h，加热至800℃，保温115min；第四阶段升温速率为90℃/h，加热至1250℃，保温3.1 h；

[0067] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为25mm、25mm、26mm，开轧温度1225℃，终轧温度955℃；

[0068] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间31h。

[0069] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0070] 实施例9

[0071] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr91Cl2，成品钢板厚度为29mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.08%，Mn:0.41%，Si:0.21%，Cr：9.03%，Mo:0.91%，V:0.20%，Nb:0.061%，N:0.031%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0072] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0073] （1）加热工序：将长3000mm，宽1600mm，厚220mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1.5%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为60℃/h，加热至230℃，保温3.5h；第二阶段升温速率为67℃/h，加热至400℃，保温2.4h；第三阶段升温速率为87℃/h，加热至845℃，保温2h；第四阶段升温速率为80℃/h，加热至1300℃，保温200min；

[0074] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为29mm、20mm、27mm，开轧温度1220℃，终轧温度920℃；

[0075] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间28h。

[0076] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0077] 实施例10

[0078] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr5Cl2，成品钢板厚度为28mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.12%，Mn:0.62%，Si:0.32%，Cr：5.30%，Mo:1.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0079] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0080] （1）加热工序：将长3200mm，宽1700mm，厚200mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为2.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为60℃/h，加热至200℃，保温190min；第二阶段升温速率为60℃/h，加热至445℃，保温135min；第三阶段升温速率为90℃/h，加热至815℃，保温110min；第四阶段升温速率为87℃/h，加热至1280℃，保温3.4 h；

[0081] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为20mm、25mm、30mm，开轧温度1200℃，终轧温度925℃；

[0082] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间31h。

[0083] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0084] 实施例11

[0085] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl2，成品钢板厚度为35mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.11%，Mn:0.61%，Si:0.31%，Cr：8.92%，Mo:1.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0086] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0087] （1）加热工序：将长3200mm，宽2300mm，厚250mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为3.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为55℃/h，加热至205℃，保温195min；第二阶段升温速率为70℃/h，加热至405℃，保温2h；第三阶段升温速率为80℃/h，加热至850℃，保温1.6h；第四阶段升温速率为
80℃/h，加热至1300℃，保温205min；

[0088] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为24mm、24mm、25mm，开轧温度1230℃，终轧温度920℃；

[0089] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间32h。

[0090] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0091] 实施例12

[0092] 本实施例高铬合金钢板的钢种牌号为SA387Gr9Cl2，成品钢板厚度为18mm，化学成分及质量百分含量为：C:0.09%，Mn:0.42%，Si:0.22%，Cr：9.16%，Mo:0.93%，V:0.22%，Nb:0.061%，N:0.031%,余量为Fe和不可避免的杂质。

[0093] 上述钢板的生产方法包括加热、轧制、堆垛缓冷工序，具体工艺步骤如下：

[0094] （1）加热工序：将长3100mm，宽1600mm，厚210mm的钢锭置于炉膛温度低于100℃的加热炉中，采用弱氧化气氛，控制氧气含量为1.0%，并采用四阶段渐进式的加热方式，第一阶段升温速率为50℃/h，加热至215℃，保温3.3h；第二阶段升温速率为63℃/h，加热至450℃，保温145min；第三阶段升温速率为90℃/h，加热至820℃，保温1.5h；第四阶段升温速率为70℃/h，加热至1255℃，保温3.5 h；

[0095] （2）轧制工序：采用大压下量，前3道次压下量分别为30mm、22mm、28mm，开轧温度1230℃，终轧温度935℃；

[0096] （3）轧制完成后堆垛缓冷，堆垛时间30h。

[0097] 本实施例所得钢板表面无裂纹。

[0098] 由图1可知，本发明的高铬合金钢板表面光洁无裂纹，生产过程中未产生开裂现象，轧制后钢板边缘无裂纹出现，报废率低，成材率高。本发明的钢板质量良好，满足使用要求。