本申請大體上涉及不銹鋼領域,更具體地,本申請涉及不銹鋼卷板的軋制。
背景技術:
S32750超級雙相不銹鋼由于具有較高的Cr、Mo及N含量,同時室溫組織中奧氏體與鐵素體比例按照約1:1共存,因此具有高強度(其屈服強度一般為奧氏體不銹鋼的兩倍)、良好的耐Cl-點蝕、耐應力腐蝕及焊接性能等突出優點,在石油化工、制鹽、水工、造船等領域得到廣泛使用。與同級別的超級奧氏體不銹鋼254SMO相比,其耐點蝕指數PREN相當,均超過40,但其Ni的含量僅有7%,遠低于254SMO的18%,屈服強度約為254SMO的兩倍,這樣在保證使用壽命的前提下,材料可進一步減薄,經濟型更為顯著。
概述
一方面,本申請涉及利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,其包括:a)提供雙相不銹鋼鑄坯,其中所述雙相不銹鋼鑄坯含有0<C≤0.030%,0<Si≤0.80%,0<Mn≤1.20%,0<P≤0.035%,0<S≤0.020%,Cr 24.00%-26.00%,Ni 6.00%-8.00%,Mo 3.00%-5.00%,N 0.24%-0.32%,余量為鐵及其他不可避免的雜質;所述雙相不銹鋼鑄坯的氧含量[O]≤30ppm;b)對所述雙相不銹鋼鑄坯加熱;c)對所述加熱的雙相不銹鋼鑄坯進行軋制,得到熱卷板;以及d)對所述熱卷板進行冷卻卷曲,從而得到所述雙相不銹鋼卷板。
另一方面,本申請涉及利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,其包括:a)提供雙相不銹鋼鑄坯,其中所述雙相不銹鋼鑄坯含有0<C≤0.030%,0<Si≤0.80%,0<Mn≤1.20%,0<P≤0.035%,0<S≤0.020%,Cr 24.00%-26.00%,Ni 6.00%-8.00%,Mo 3.00%-5.00%,N 0.24%-0.32%,余量為鐵及其他不可避免的雜質;所述雙相不銹鋼鑄坯的氧含量[O]≤30ppm;b)對所述雙相不銹鋼鑄坯加熱;c)對所述加熱的雙相不銹鋼鑄坯進行軋制,得到熱卷板;d)對所述熱卷板進行冷卻卷曲;以及e)對所述冷卻的熱卷板進行熱處理,從而得到所述雙相不銹鋼卷板。
再一方面,本申請涉及利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,其包括:a)提供雙相不銹鋼鑄坯,其中所述雙相不銹鋼鑄坯含有0<C≤0.030%,0<Si≤0.80%,0<Mn≤1.20%,0<P≤0.035%,0<S≤0.020%,Cr 24.00%-26.00%,Ni 6.00%-8.00%,Mo 3.00%-5.00%,N 0.24%-0.32%,余量為鐵及其他不可避免的雜質;所述雙相不銹鋼鑄坯的氧含量[O]≤30ppm;b)對所述雙相不銹鋼鑄坯加熱;c)對所述加熱的雙相不銹鋼鑄坯進行軋制,得到熱卷板;d)對所述熱卷板進行冷卻卷曲;e)對所述冷卻的熱卷板進行熱處理;以及f)對所述熱處理的熱卷板進行酸洗,從而得到所述雙相不銹鋼卷板。
詳述
在以下的說明中,包括某些具體的細節以對各個公開的實施方案提供全面的理解。然而,相關領域的技術人員會認識到,不采用一個或多個這些具體的細節,而采用其它方法、部件、材料等的情況下仍實現實施方案。
除非本申請中另有要求,在整個說明書和所附的權利要求書中,詞語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”應解釋為開放式的、含括式的意義,即“包括但不限于”。
在整個說明書中提到的“一實施方案”、“實施方案”、“在另一實施方案中”或“在某些實施方案中”意指在至少一實施方案中包括與該實施方案所述的相關的具體參考要素、結構或特征。因此,在整個說明書中不同位置出現的短語“在一實施方案中”或“在實施方案中”或“在另一實施方案中”或“在某些實施方案中”不必全部指同一實施方案。此外,具體要素、結構或特征可以任何適當的方式在一個或多個實施方案中結合。
定義
在本文中,“雙相不銹鋼”系指鐵素體與奧氏體各約占50%,一般較少相的含量最少也需要達到30%的不銹鋼。
在本文中,“超級雙相不銹鋼”系指PREN>40,含25%Cr和高鉬(>3.5%),高氮(0.22%-0.30%)的雙相不銹鋼。
在本文中,“點蝕”系指在金屬表面部地區出現縱深發展的腐蝕小孔,其余地區不腐蝕或腐蝕輕微的腐蝕形態。
在本文中,“點蝕當量(Pitting Resistance Equivalent Numbers,PREN)”亦稱為耐點蝕當量,系指合金的抗點蝕性能。PREN=1×%Cr+3.3×%Mo+16×%N(w/w),其中w/w系指質量分數,即所含元素質量與總質量的比值。
在本文中,“等軸晶比例”系指鑄坯橫斷面等軸晶的比率。
具體實施方案
一方面,本申請涉及利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,其包括:
a)提供雙相不銹鋼鑄坯,其中所述雙相不銹鋼鑄坯含有0<C≤0.030%,0<Si≤0.80%,0<Mn≤1.20%,0<P≤0.035%,0<S≤0.020%,Cr 24.00%-26.00%,Ni 6.00%-8.00%,Mo 3.00%-5.00%,N0.24%-0.32%,余量為鐵及其他不可避免的雜質;所述雙相不銹鋼鑄坯的氧含量[O]≤30ppm;
b)對所述雙相不銹鋼鑄坯加熱;
c)對所述加熱的雙相不銹鋼鑄坯進行軋制,得到熱卷板;以及
d)對所述熱卷板進行冷卻卷曲,從而得到所述雙相不銹鋼卷板。
在某些實施方案中,通過降低有害元素氧的含量來提高鋼質純凈度。
在某些實施方案中,通過降低有害元素氧的含量來提高鋼質純凈度,并通過提高鑄坯等軸晶比例,可以明顯提高材料的熱加工塑形。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的鑄坯的等軸晶比例約大于等于80%。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中可以采用電磁攪拌提高鑄坯等軸晶比例。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的加熱爐的示例性實例包括但不限于步進式加熱爐和推鋼式加熱爐。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的加熱爐的爐溫約為1250℃-1280℃。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的加熱爐的駐爐時間約為9min/10mm-11min/10mm。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的軋制步驟包括粗軋和精軋。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋采用多道次軋制。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋采用5道次軋制。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋采用6道次軋制。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋采用7道次軋制。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋采用8道次軋制。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋的開軋溫度約為1120℃-1160℃。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的粗軋后的鑄坯厚度約為28mm-32mm。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的精軋的終軋溫度約大于等于980℃。
在某些實施方案中,通過選擇合理的鑄坯加熱制度和/或軋制道次分配、溫度控制等工藝制度,可以降低鑄坯的高溫強度,又可以避免加熱溫度過高和時間過長導致的晶粒粗化而降低熱加工性。
在某些實施方案中,通過粗軋增加道次,減小熱變形速率,使得組織中回復再結晶更為充分,從而有利于熱變形。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的精軋后的熱卷板的厚度約為4mm-10mm。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的冷卻卷曲的示例性實例包括但不限于精軋出口處將熱卷板投入強制層流冷卻。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的卷曲溫度約為650℃-750℃。
在某些實施方案中,通過對軋后強制層流冷卻以及卷曲溫度的設定,可以避免本申請中的雙相不銹鋼在卷板成卷后析出有害的金屬間相,避免后部熱處理出現開卷斷裂。由于本申請中的雙相不銹鋼具有更高的Cr、Mo,有害相的析出敏感性更高,穩定存在的溫度上限能達到950℃,因此需要嚴格控制軋后冷卻效果。
另一方面,本申請涉及利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,其包括:
a)提供雙相不銹鋼鑄坯,其中所述雙相不銹鋼鑄坯含有0<C≤0.030%,0<Si≤0.80%,0<Mn≤1.20%,0<P≤0.035%,0<S≤0.020%,Cr 24.00%-26.00%,Ni 6.00%-8.00%,Mo 3.00%-5.00%,N0.24%-0.32%,余量為鐵及其他不可避免的雜質;所述雙相不銹鋼鑄坯的氧含量[O]≤30ppm;
b)對所述雙相不銹鋼鑄坯加熱;
c)對所述加熱的雙相不銹鋼鑄坯進行軋制,得到熱卷板;
d)對所述熱卷板進行冷卻卷曲;以及
e)對所述冷卻的熱卷板進行熱處理,從而得到所述雙相不銹鋼卷板。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的熱處理的示例性實例包括但不限于在連續式退火酸洗線完成熱處理。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的熱處理的板溫約為1050℃-1080℃。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的熱處理過程中雙相不銹鋼卷板的運行速率為8m/min-10m/min。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的熱處理出爐后水冷。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的熱處理出爐后冷卻后的鋼板溫度約小于等于100℃。
再一方面,本申請涉及利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,其包括:
a)提供雙相不銹鋼鑄坯,其中所述雙相不銹鋼鑄坯含有0<C≤0.030%,0<Si≤0.80%,0<Mn≤1.20%,0<P≤0.035%,0<S≤0.020%,Cr 24.00%-26.00%,Ni 6.00%-8.00%,Mo 3.00%-5.00%,N0.24%-0.32%,余量為鐵及其他不可避免的雜質;所述雙相不銹鋼鑄坯的氧含量[O]≤30ppm;
b)對所述雙相不銹鋼鑄坯加熱;
c)對所述加熱的雙相不銹鋼鑄坯進行軋制,得到熱卷板;
d)對所述熱卷板進行冷卻卷曲;
e)對所述冷卻的熱卷板進行熱處理;以及
f)對所述熱處理的熱卷板進行酸洗,從而得到所述雙相不銹鋼卷板。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗的示例性實例包括但不限于硫酸+混酸進行酸洗。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗中硫酸的溫度約為75℃-80℃。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗中硫酸的濃度約為240g/l-280g/l。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗中的混酸的溫度約為40℃-45℃。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗中的混酸的示例性實例包括但不限于硝酸和氫氟酸、硝酸和鹽酸以及鹽酸和雙氧水。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗中硝酸的濃度約為140g/l-160g/l。
在某些實施方案中,能夠用于本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法中的酸洗中氫氟酸的濃度約為濃度30g/l-40g/l。
在某些實施方案中,使用本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,較好地解決了卷板的裂邊以及防止開卷斷裂的難題。
在某些實施方案中,使用本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,開發出了最小厚度約為4mm的雙相不銹鋼熱卷板。
在某些實施方案中,使用本申請的利用熱連軋機進行雙相不銹鋼卷板的軋制方法,生產效率提高了約兩倍。
下文中,本申請將通過如下實施例進行詳細解釋以便更好地理解本申請的各個方面及其優點。然而,應當理解,以下的實施例是非限制性的而且僅用于說明本申請的某些實施方案。
實施例
實施例1
1.雙相不銹鋼的化學成分為:
C:0.023%Si:0.55%Mn:0.95%P:0.021%S:0.001%Cr:25.23%Ni:7.04%Mo:4.11%N:0.2547%,余量為鐵及其他不可避免的雜質。
鑄坯氧含量[O]平均值為22ppm;等軸晶比例為85%
2.對雙相不銹鋼鑄坯加熱:
鑄坯斷面:厚度為200mm、寬度為1250mm;加熱爐溫為1260℃,駐爐時間為206min
3.粗軋:經過可逆式四輥軋機7道次軋制,開軋溫度為1150℃,終軋溫度為1085℃,軋后鑄坯厚度為32mm
4.精軋:終軋溫度為985℃,成品厚度為6.0mm
5.卷曲:精軋出口投入強制層流冷卻,卷曲溫度為720℃
6.卷板熱處理:熱處理板溫為1050℃-1080℃,鋼帶爐內運行速度為10m/min,熱處理出爐后水冷
7.卷板酸洗:H2SO4溫度為75℃-80℃,濃度為240g/l-260g/l;混酸溫度為40℃-45℃,HNO3濃度為140g/l-160g/l,HF濃度為30g/l-35g/l
經檢測,所得卷板的邊部和表面質量較好,性能滿足了ASTM-A240/A240M的標準要求,相比爐卷軋制,效率大幅提高。
實施例2
1.雙相不銹鋼的化學成分為:
C:0.021%Si:0.56%Mn:0.87%P:0.022%S:0.001%Cr:25.27%Ni:7.22%Mo:3.89%N:0.2790%,余量為鐵及其他不可避免的雜質。
鑄坯氧含量[O]平均值為21ppm;等軸晶比例為88%
2.對雙相不銹鋼鑄坯加熱:
鑄坯斷面:厚度為200mm、寬度為1250mm;加熱爐溫為1260℃,駐爐時間為195min
3.粗軋:經過可逆式四輥軋機7道次軋制,開軋溫度為1140℃,終軋溫度為1080℃,軋后鑄坯厚度為30mm
4.精軋:終軋溫度為980℃,成品厚度為5.0mm
5.卷曲:精軋出口投入強制層流冷卻,卷曲溫度為700℃
6.卷板熱處理:熱處理板溫為1050℃-1080℃,鋼帶爐內運行速度為10m/min,熱處理出爐后水冷
7.卷板酸洗:H2SO4溫度為75℃-80℃,濃度為240g/l-250g/l;混酸溫度為40℃-45℃,HNO3濃度為140g/l-160g/l,HF濃度為30g/l-35g/l
經檢測,所得卷板的邊部和表面質量較好,性能滿足了ASTM-A240/A240M的標準要求,相比爐卷軋制,效率大幅提高。
從前述中可以理解,盡管為了示例性說明的目的描述了本發明的具體實施方案,但是在不偏離本發明的精神和范圍的條件下,本領域所述技術人員可以作出各種變形或改進。這些變形或修改都應落入本申請所附權利要求的范圍。