一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法

技术领域

本发明涉及不锈钢冶炼工艺，尤其涉及一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法。

背景技术

200系奥氏体不锈钢是在铬镍系奥氏体不锈钢基础上，往钢中加入锰和氮代替贵重金属镍元素而发展起来的，它的奥氏体元素除锰之外还有氮，一般还有适量的镍（4%～6%），提高了奥氏体不锈钢的强度，适宜在承受较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用。

高碳氮200系不锈钢是近几年在中国新开发的一种廉价200系不锈钢，主要用于制管、装饰等民用制品。高碳氮200系不锈钢成分标准范围(wt.%)为：C：0.10～0.15，Mn：9～12,Si：0.3～0.7，P：≤0.060，S：≤0.030，Cr：13～14.5，Ni：0～2，N：0.17～0.2，Cu：0.0～0.5，其余为余铁及微量杂质。该类不锈钢因碳、氮含量的增加，内部组织稳定性不如原有的200系不锈钢，热轧卷酸洗后在钢卷距边部100mm以内极易出现山鳞（起皮）缺陷。

目前，国内控制不锈钢的边部山鳞、鳞折或起皮等缺陷的主流方法，主要有板坯表面采用修磨机修磨或者采用热轧除鳞设备除鳞。这些措施根据不同的钢种有所区别，而对于高碳氮200系不锈钢容易产生在钢卷边部100mm以内产生山鳞缺陷的问题，采用上述方法均不能很好的解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法，其包括以下步骤：

1）冶炼：将冶炼成分控制在标准范围内的高碳氮200系不锈钢钢水在精炼炉进行冶炼，并控温处理，浇铸过热度为40℃；

2）连铸：其中，连铸机浇铸速度为1.0m/min；连铸机结晶器的水量控制160m

3）热轧：其中，铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉进行保温，入加热炉板坯温度为402℃；加热炉加热过程经预热段、加热一段、加热二段、均热段缓慢升温，预热段温度为900℃，加热一段温度为1100℃，加热二段温度为1245℃，均热段温度为1258℃；加热一段和加热二段的总时间控制在80分钟，总的炉内加热时间为180分钟。

发明人通过对大量钢卷距边部100mm以内的山鳞缺陷样品的电子扫描显微镜的微观分析，没有发现缺陷部位存在夹杂物等第二相，基体组织正常，从热轧前的板坯对应缺陷位置的表面进行取样分析，也没有发现裂纹、气孔等缺陷，因此，可以判断该缺陷和原来的板坯表面裂纹导致的起皮缺陷是完全不一样的一种缺陷。并且，实践中发现板坯没有裂纹也不能避免边部山鳞的产生：对采用常规工艺板坯进行全面的检查，选取肉眼不可见裂纹缺陷的板坯，并对板坯表面进行砂轮均匀打磨掉2～3mm，确保板坯表面没有裂纹缺陷，再采用常规工艺进行热轧，到酸洗后检查发现边部山鳞缺陷率没有明显减少，缺陷发生率和没有特意挑选的板坯相当。

进一步地，从板坯内部组织分析看，高碳氮200系不锈钢的铸坯组织柱状晶十分发达，激冷层比较薄（仅1～2mm），柱状晶之间的结合力较弱，通过热轧加热炉过高的温度加热，增加了柱状晶之间开裂的几率，热轧压延过程中因金属变形出现起皮，形成宏观上的山鳞缺陷。

基于前述对200系不锈钢热轧卷边部山鳞（起皮）缺陷的研究，本发明对制备工艺中的参数进行了调整，在一定的过热度和浇铸速度的前提下，控制结晶器的水量在155m

本发明工艺过程中各步骤环环相扣，缺一不可，当连铸机浇铸速度为1.0m/min；连铸机结晶器的水量控制在160m

具体实施方式

以下对本发明较佳实施例做详细说明。

实施例1：

一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法，其包括以下步骤：

1）冶炼：将冶炼成分控制在标准范围内的高碳氮200系不锈钢钢水在精炼炉进行冶炼，并控温处理，浇铸过热度为25℃；

2）连铸：其中，连铸机浇铸速度为1.2m/min；连铸机结晶器的水量控制在155m

3）热轧：其中，铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉进行保温，入加热炉板坯温度为350℃；加热炉加热过程经预热段、加热一段、加热二段、均热段缓慢升温，预热段温度为920℃，加热一段温度为1110，加热二段温度为1240℃，均热段温度为1258℃；加热一段和加热二段的总时间控制在92分钟，总的炉内加热时间为210分钟。

实施例2：

一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法，其包括以下步骤：

1）冶炼：将冶炼成分控制在标准范围内的高碳氮200系不锈钢钢水在精炼炉进行冶炼，并控温处理，浇铸过热度为40℃；

2）连铸：其中，连铸机浇铸速度为1.0m/min；连铸机结晶器的水量控制160m

3）热轧：其中，铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉进行保温，入加热炉板坯温度为402℃；加热炉加热过程经预热段、加热一段、加热二段、均热段缓慢升温，预热段温度为900℃，加热一段温度为1100℃，加热二段温度为1245℃，均热段温度为1258℃；加热一段和加热二段的总时间控制在80分钟，总的炉内加热时间为180分钟。

实施例3：

一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法，其包括以下步骤：

1）冶炼：将冶炼成分控制在标准范围内的高碳氮200系不锈钢钢水在精炼炉进行冶炼，并控温处理，浇铸过热度为30℃；

2）连铸：其中，连铸机浇铸速度为1.1m/min；连铸机结晶器的水量控制在165m

3）热轧：其中，铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉进行保温，入加热炉板坯温度为650℃；加热炉加热过程经预热段、加热一段、加热二段、均热段缓慢升温，预热段温度为950℃，加热一段温度为1120℃，加热二段温度为1255℃，均热段温度为1260℃；加热一段和加热二段的总时间控制在100分钟，总的炉内加热时间为230分钟。

实施例4：

一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法，其包括以下步骤：

1）冶炼：将冶炼成分控制在标准范围内的高碳氮200系不锈钢钢水在精炼炉进行冶炼，并控温处理，浇铸过热度为33℃；

2）连铸：其中，连铸机浇铸速度为1.06m/min；连铸机结晶器的水量控制在163m

3）热轧：其中，铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉进行保温，入加热炉板坯温度为455℃；加热炉加热过程经预热段、加热一段、加热二段、均热段缓慢升温，预热段温度为920℃，加热一段温度为1110℃，加热二段温度为1245℃，均热段温度为1265℃；加热一段和加热二段的总时间控制在95分钟，总的炉内加热时间为212分钟。

实施例5：

一种减少200系不锈钢热轧卷边部山鳞的生产方法，其包括以下步骤：

1）冶炼：将冶炼成分控制在标准范围内的高碳氮200系不锈钢钢水在精炼炉进行冶炼，并控温处理，浇铸过热度为28℃；

2）连铸：其中，连铸机浇铸速度为1.08m/min；连铸机结晶器的水量控制在155m

3）热轧：其中，铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉进行保温，入加热炉板坯温度为435℃；加热炉加热过程经预热段、加热一段、加热二段、均热段缓慢升温，预热段温度为910℃，加热一段温度为1102℃，加热二段温度为1250℃，均热段温度为1260℃；加热一段和加热二段的总时间控制在83分钟，总的炉内加热时间为190分钟。

本实施例所述200系不锈钢用结晶器保护渣为市售产品，在此不作赘述。

涉及上述实施例一共轧制了452卷200系不锈钢带，经过酸洗后，质检员肉眼观察判定出现边部山鳞缺陷的降级卷为7卷，缺陷率为1.55%。从批量生产的实际情况看，缺陷率得到有效控制。

本发明浇铸过热度限定25℃～40℃，连铸机浇铸速度限定1.0m/min～1.2m/min，均是为了在铸坯冷却成型过程中形成良好的内部组织，减少内部应力，减少在后续热轧加热轧制过程中发生开裂，导致鳞折缺陷发生；在热轧加热炉加热过程中，考虑尽量控制板坯加热速度，减少板坯内部的温度梯度，降低内部应力，防止开裂。经过对于加热炉升温过程进行了大量试验，发明人发现过于缓慢的加热和过低的温度控制会导致热轧钢卷边裂缺陷，过快的加热速度和过高的温度，则边部山鳞缺陷率显著上升。因此将预热段温度为900℃～950℃，加热一段温度为1100℃～1120℃，加热二段温度为1240～1255℃，均热段温度为1255～1265℃。为了进一步降低边部山鳞缺陷率，结合降低板坯内部热应力的机理，将铸坯浇铸成形切断后立即送往热轧加热炉或者采用保温炉（罩）进行保温，控制入加热炉板坯温度为350℃～650℃，使板坯进加热炉时坯芯具有一定的初始温度，这样在高温火焰的加热下，板坯内外的温度梯度进一减小。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。