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一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法

阅读：381发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明是关于一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法，该不锈钢板带材含有以下的化学成分，以质量百分比计，C：0.10，Si：1.00，Mn：1.50，P：0.030，S：0.015，Ni：30～35，Cr：19～23，Cu：0.75，Al：0.15～0.60，Ti：0.15～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；在冷轧工艺步骤中，按公式计算冷轧压下规程中的入料、出料厚度，及道次的前、后张力值。本发明的冷轧方法可使带钢减少冷轧变形区接触表面的摩檫系数，从而降低冷轧压力和提高冷轧生产效率，使轧件易于延伸。，下面是一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法，其特征在于：该不锈钢板带材含有以下的化学成分，以质量百分比计，C：0.10，Si：1.00，Mn：1.50，P：0.030，S：0.015，Ni：30～35，Cr：19～23，Cu：0.75，Al：0.15～0.60，Ti：0.15～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；

在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中的入料、出料厚度，H：入料厚度；h；出料厚度；H0：原料厚度，绝对压下量Δh＝H-h，qh、qH：前单位张力；道次加工率ε＝Δh/H×100％；道次前总加工率道次后总加工率道次平均加工率在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中道次前、后张力值，道次前张力Qh＝qh×B×h；

道次后张力QH＝qH×B×h；

平均张力Q＝(Qh+QH)/2。

2.一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法，其特征在于：该不锈钢板带材含有以下的化学成分，以质量百分比计，C：0.08，Si：0.40～0.80，Mn：0.20～0.70，P：0.025，S：0.015，Ni：18～22，Cr：18～22，Al：0.20～0.60，Ti：0.20～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；

在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中的入料、出料厚度，H：入料厚度；h；出料厚度；H0：原料厚度，绝对压下量Δh＝H-h；道次加工率ε＝Δh/H×100％；道次前总加工率道次后总加工率道次平均加工率在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中道次前、后张力值，道次前张力Qh＝qh×B×h；

道次后张力QH＝qH×B×h；

平均张力Q＝(Qh+QH)/2。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种不锈钢板带材的轧制方法，特别是涉及一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法。

背景技术

随着国内外科技的发展，不锈钢行业新产品层出不穷，新钢种不断崛起，如今800系列在耀兴国际的大力推广下已经得到同行业对该系列板带材的认可，因800系列板带材具有良好的耐腐蚀、高辐射、抗氧化和优秀的焊接性能，所以该系列不锈钢板带材大量应用在927℃高温使用的高级电热管上。同时800系列板带材为环保板带材，所以广泛应用到航空飞机、海洋船舶等高端产品上。800系列不锈钢是一种新型奥氏体不锈钢板带材，可广泛应用于发热管，热交换器，石油化工，发电设备加热器，工业用加热炉，酸类制造设备，海滨设施等领域。
由于800系列不锈钢属耐酸、耐热的一种新型不锈钢，在冷加工时由于部分奥氏体组织转变为马氏体组织使加工硬化程度增加速度比铁素体不锈钢快，使硬化程度加剧；但该系列不锈钢由于有优异性的抗氧化、耐热、以及良好的可焊接性能等优势被很多领域所认可，因不锈钢板带材在市场上直供比例高，而800系列不锈钢的冷轧工艺在国内还不成熟，因此，非常有必要对这种新型奥氏体不锈钢制定新的冷轧工艺。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的不锈钢板带材的轧制工艺存在的缺陷，而提供一种新的奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法，使其保证减少冷轧变形区接触表面的摩檫系列数，从而降低冷轧压力和冷轧率消耗，使轧件易于延伸。
本发明提出了一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法，该不锈钢板带材含有以下的化学成分，以质量百分比计，C：0.10，Si：1.00，Mn：1.50，P：0.030，S：0.015，Ni：30～35，Cr：19～23，Cu：0.75，Al：0.15～0.60，Ti：0.15～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中的入料、出料厚度，H：入料厚度；h；出料厚度；H0：原料厚度，绝对压下量Δh＝H-h；道次加工率ε＝Δh/H×100％；道次前总加工率道次后总加工率道次平均加工率
在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中道次前、后张力值，qh表示为钢板带材的单位张力；B表示为钢板带材的板宽；h表示为钢板带材的厚度。
道次前张力Qh＝qh×B×h；道次后张力QH＝qH×B×h；
平均张力Q＝(Qh+QH)/2。
另外，本发明还提出了一种奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法，该不锈钢板带材含有以下的化学成分，以质量百分比计，C：0.08，Si：0.40～0.80，Mn：0.20～0.70，P：0.025，S：0.015，Ni：18～22，Cr：18～22，Al：0.20～0.60，Ti：0.20～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中的入料、出料厚度，H：入料厚度；h；出料厚度；H0：原料厚度，绝对压下量Δh＝H-h；qh表示为钢板带材的单位张力；B表示为钢板带材的板宽；h表示为钢板带材的厚度。
道次加工率ε＝Δh/H×100％；道次前总加工率
道次后总加工率道次平均加工率
在冷轧工艺步骤中，按下列公式计算冷轧压下规程中道次前、后张力值，道次前张力Qh＝qh×B×h；道次后张力QH＝qH×B×h；
平均张力Q＝(Qh+QH)/2。
借由上述技术方案，本发明奥氏体不锈钢板带材的冷轧方法具有的优点是：本发明的冷轧工艺可以保证减少冷轧变形区接触表面的摩檫系列数，从而降低冷轧压力并提高冷轧生产效率，使轧件易于延伸；经本发明冷轧工艺获得的冷轧钢带具有优良的机械性能，其可广泛应用到航空飞机、海洋船舶等高端产品上。

附图说明

图1是本发明的冷轧工艺中的所用的四辊轧机的轧辊危险截面受力图。

具体实施方式

本发明的冷轧工艺可简要表述为：对800系列不锈钢板带材的冷加工变形程度，压下量的分配计算以及工艺润滑，工艺冷却等问题进行进一步研究，首先根据经验进行压下量的分配，其次按工艺要术参考经验资料，选取各道次单位张力，最后对拟定的制程进行设备的校核(负荷)及限制条件的规定，并根据实际生产适当修正，最终总结出800系列板带材的冷轧规程。
其中，冷轧压下规程的所需要的计算公式，如下：
见冷轧压下规程表，现将表中有关计算说明如下，以1060为例。其中，第11～13项中的qh表示为钢板带材的单位张力；B表示为钢板带材的板宽；h表示为钢板带材的厚度。
第1～2项：H及h由产品状态和轧机能力以及合金的塑性决定。
H：入口厚度；h；出口厚度；H0：原料厚度。
第3～8项：第3项，绝对压下量Δh＝H-h
第4项，道次加工率ε＝Δh/H×100％
第5项，道次前总加工率
第6项，道次后总加工率
第7项，道次平均加工率
第8～10项：第8项轧前金属屈服极限σSH可查表得；
第9项轧后金属屈服极限σSh可查表得；
第10项，

{\overline{σ}}_{s} = \frac{1}{3} σ_{SH} + \frac{2}{3} σ_{sh} .

第11～13项：道次前张力Qh＝qh×B×h
道次后张力QH＝qH×B×h
平均张力Q＝(Qh+QH)/2
第14～15项：第14项平均变形抗力
第15项考虑张力影响
第16～18项：第16项轧前长度L1轧前长度由铸锭或上一道次的轧后长度而定；
第17项轧后长度L2轧后长度L2，根据体积不变原理有求得，其中B1＝B2；
第18项轧制速度V。
第19～20项：第19项轧制时间
第20项辅助时间取t2＝5s。
第21项：摩擦系数，取f＝0.15。
第22项：接触弧水平投影其中R为工作辊直径，取325mm。
第23～24项：第23项m＝2f·L/(H+h)，其中
第24项y＝4a·f·k′/(H+h)，其中a＝R/9500，
第25项m′由m、y，可查表得。
第26～27项：第26项轧辊弹性压扁弧水平投影L′＝m′×(H+h)/(2×m)；
第27项参数＝δ＝2×f×L′/(H+h)。
第28项：压力系
第29项：平均单位压力
第30～31项：第30项轧件平均宽度为热轧后的宽度B减去切边量。
第31项参数接触面积水平投影
第32项：轧制力
第33项：作用角
第34～35项：第34项前张力Qh＝qh·F；
第35项后张力QH＝qH·F。
第36项：轧制力矩KN·m
第37项：轴承中的摩擦系数f1＝0.003。
第38项：摩擦力矩
第39～41项：第39项电机最大转速n电取1200r/min；
第41项减速比i为i＝2.1；
第40项轧辊转速为
第42～43项：第42项空转力矩M0，按经验公式取M0＝0.06MZ；
第43项静力矩
第44～47项：第44项为各段轧制时间的总力矩，∑MC2·t1；
第45项为间歇时间的空转力矩之和，∑M0n/2·t2；
第46项为轧制时间总和；
第47项为间歇时间总和。
第48项：等效力矩
其中：∑tn——轧制周期内各段轧制时间的总和S；
∑t′n——轧制周期内各段间隙时间总和S；
Mc——各段轧制时间对应的总力矩，N·m
Mo′——各段间隙时间对应的空转总力矩，N·m
第49项：计算电机功率，按KW。
其中：M——轧制道次等效力矩，N·m；
n——轧辊转数，100r/min；
η——由电动机到轧机的传动效率，取0.87。
第50项：选择电机功率。
冷轧工艺校核，如下：
咬入条件校核：按Δh max≤D(1-cosβ)
摩擦系数f取0.08，则tgβ＝f＝0.08    β＝4.57°
cosβ＝0.997。Δhmax＝D(1-cosβ)＝650(1-0.997)＝1.95mm
冷轧压下工艺规程表中各道次压下量均少于1.95mm，咬入条件满足。
强度校核：工作辊主传动的四辊轧机，工作辊受扭矩，支撑辊受弯矩，计算工作辊的扭矩、支撑辊的弯矩，按计算结果校核强度，如图1所示。
以下分别以500mm厚度的奥氏体不锈钢板NAS800、NAS840为例，具体说明冷轧压下规程中道次的入料、出料厚度，及前、后张力值。
实施例1
钢种：NAS800L，以质量百分比计，
C：0.10，Si：1.00，Mn：1.50，P：0.030，S：0.015，Ni：30～35，Cr：19～23，Cu：0.75，Al：0.15～0.60，Ti：0.15～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；
按照上述冷轧压下规程的计算公式，可得出表1：
表1NAS800L 3.5mm---0.43mm(500mm)
  道次   入料厚度mm   出料厚度mm 前张力(T) 后张力(T)   1   3.5   2.7 21.3 6   2   2.7   2.18 21.3 12   3   2.18   1.76 21.3 12   4   1.76   1.42 21.3 12   5   1.42   1.15 21.3 12   6   1.15   0.94 13 11   7   0.94   0.77 10 9   8   0.77   0.63 7.5 7   9   0.63   0.52 7 6.5   10   0.52   0.43 6.5 6.3
其中，在冷轧工艺中，1-2道次使用NO.1工作辊；3-4道次使用NO.1工作辊；5-6道次使用NO.2工作辊；7-8道次使用NO.2工作辊；9道次使用NO.2工作辊；10道次使用2B工作辊。在冷轧后两道次时，特别注意检查钢板表面是否有缺陷，在冷轧最后一道次时，先冷轧3～5圈子左右，停下来测钢板厚度和检查钢板表面是否有缺陷。生产时如果工作辊造成缺陷必须及时更换(如工作辊打滑造成严重色差，辊点等缺陷)。冷轧时必须要标准来检查表面质量。经过上述冷轧工艺后的钢板带材的机械性能如下表2所示：
表2NAS800L的机械性能

实施例2
钢种：NAS H840，以质量百分比计，
C：0.08，Si：0.40～0.80，Mn：0.20～0.70，P：0.025，S：0.015，Ni：18～22，Cr：18～22，Al：0.20～0.60，Ti：0.20～0.60，余量为铁和不可避免的杂质组成；
按照上述冷轧压下规程的计算公式，可得出表3：
表3NAS H840  3.5mm---0.43mm(500mm)
  道次   入料厚度mm   出料厚度mm 前张力(T) 后张力(T)   1   3.5   2.72 21.3 6   2   2.72   2.2 21.3 12   3   2.2   1.78 21.3 12   4   1.78   1.45 21.3 12   5   1.45   1.18 21.3 12   6   1.18   0.96 18 11   7   0.96   0.78 12 10   8   0.78   0.635 9.5 9   9   0.635   0.52 7.5 7   10   0.52   0.43 6.5 6
其中，在冷轧工艺中，1-2道次使用NO.1工作辊；3-4道次使用NO.1工作辊；5-6道次使用NO.2工作辊；7-8道次使用NO.2工作辊；9道次使用NO.2工作辊；10道次使用2B工作辊。在冷轧后两道次时，特别注意检查钢板表面是否有缺陷，在冷轧最后一道次时，先冷轧3～5圈子左右，停下来测钢板厚度和检查钢板表面是否有缺陷。生产时如果工作辊造成缺陷必须及时更换(如工作辊打滑造成严重色差，辊点等缺陷)。冷轧时必须要标准来检查表面质量。经过上述冷轧工艺后的钢板带材的机械性能如下表4所示：
表4NAS H840的机械性能

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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