本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
fe-cr合金磁導(dǎo)率較低,矯頑力較高。但由于其價(jià)格便宜,耐蝕性好,電阻率高,磁性溫度穩(wěn)定性好等特點(diǎn),使之成為目前應(yīng)用最廣的耐蝕性軟磁材料,從廚房家電到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的核心部件、abs系統(tǒng),從工業(yè)生產(chǎn)到家庭生活,其應(yīng)用范圍極其廣泛。fe-cr合金中硅的加入能降低矯頑力,有減小晶體的各向異性?xún)A向,使磁化容易,磁阻減小,硅能提高鐵素體的導(dǎo)磁率,提高其軟磁性能,但硅含量的增加促使鑄鋼中的柱狀晶成長(zhǎng),降低塑性。此外,硅鋼若加熱時(shí)冷卻較快,由于熱導(dǎo)率低,鋼的內(nèi)部和外部溫差較大,因而造成斷裂。但含硅量超過(guò)3%時(shí),將顯著降低鋼的塑性和韌性,si:4%時(shí),室溫下即可能脆裂。
目前國(guó)內(nèi)外高硅不銹鋼盤(pán)條多以棒材為主,暫無(wú)盤(pán)條形態(tài)的產(chǎn)品提供,也鮮有相關(guān)盤(pán)條產(chǎn)品的報(bào)道。
專(zhuān)利cn101228287a中,公布了《高硅不銹鋼及其材料與高硅不銹鋼的制造方法》,所述專(zhuān)利中并未表述鋼種成分,與本發(fā)明無(wú)一致性。
專(zhuān)利號(hào)cn104060190a中,公布了“節(jié)鉻節(jié)鎳型高硅耐熱不銹鋼”,該方法中所述鋼包含:c≤0.2%,mn≤1.5%,p≤0.03%,s≤0.03%,si:2.0-4.5%,ni:10.0-16.0%,cr:15.0-23.0%,mo:0.5-1.5%,n:0.1-0.3%,稀土ce或者y:0.05-0.5%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì),該專(zhuān)利所述成分中含有較高的鎳,屬雙相不銹鋼范疇,且并未就制造方法進(jìn)行表述。
專(zhuān)利號(hào)cn102649986a中,涉及一種高硅含鉻盤(pán)條的生產(chǎn)方法,其為硅含量約為1.5%、cr含量約為0.4%的中碳調(diào)制鋼,與本發(fā)明相比,產(chǎn)品性能差異較大,其生產(chǎn)工藝無(wú)論在加熱工藝還是軋制工藝上均存在較大的差異,不存在一致性。
因此,針對(duì)高硅不銹鋼生產(chǎn)過(guò)程中存在的難點(diǎn),通過(guò)技術(shù)攻關(guān),生產(chǎn)高硅不銹鋼盤(pán)條具有一定的領(lǐng)先性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法。該方法大大提高加工的成材率,生產(chǎn)的盤(pán)條具有良好的表面質(zhì)量。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、冷卻工序,所述加熱工序中,鋼坯預(yù)熱溫度≤850℃,鋼坯均熱溫度1080-1150℃,保溫時(shí)間120~150min。
本發(fā)明所述高硅不銹鋼盤(pán)條規(guī)格為:φ5.5-42mm。
本發(fā)明所述高硅不銹鋼盤(pán)條,抗拉強(qiáng)度≤600mpa,伸長(zhǎng)率≥10%,面縮率≥10%。
本發(fā)明所述高硅不銹鋼盤(pán)條si質(zhì)量百分含量為2.5-3.5%。
本發(fā)明所采用的鋼坯化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c≤0.03%,si:2.5-3.5%,mn≤0.5%,p≤0.03%,s≤0.03%,cr:12.5-15.0%,ni≤0.6%,mo:0.2-0.7%,v≤0.35%,ti≤0.3%,n≤0.03%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。
本發(fā)明所述軋制工序中,鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋。
本發(fā)明所述軋制工序中,進(jìn)精軋溫度800~900℃,卷取溫度900~950℃。
本發(fā)明所述冷卻工序中,采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度≤1.5℃/s。
本發(fā)明所述生產(chǎn)方法獲得不銹鋼盤(pán)條成材率≥95%,合格率≥96%。
高硅不銹鋼盤(pán)條力學(xué)性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)參考gb/t228.1-2010。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路:
1.合理控制加熱和保溫時(shí)間,確保其具有較高的成材率。由于含硅鋼的導(dǎo)熱率和熱傳導(dǎo)性差,因此在加熱時(shí)要保證充分的加熱時(shí)間和較高的加熱溫度。但在高硅低碳鋼中,其熱蠕變效應(yīng)又比較明顯,如果加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溫度過(guò)高,容易出現(xiàn)板坯在顱內(nèi)塌陷事故。此外過(guò)高的加熱溫度在軋制過(guò)程中,mn、s、al、n會(huì)以細(xì)小彌散狀在晶界析出,阻礙后序退火晶粒的長(zhǎng)大,使產(chǎn)品磁性變壞,鐵損相對(duì)增加。同時(shí)對(duì)加熱溫度和保溫時(shí)間具有較高的敏感性,超過(guò)一定的溫度范圍或加熱時(shí)間極易造成鑄坯在加熱爐內(nèi)的彎曲,形成生產(chǎn)事故。
2.合理控制軋制過(guò)程中的溫降。開(kāi)軋時(shí)溫度在奧氏體相區(qū),軋件組織是奧氏體+鐵素體,在隨后的軋制過(guò)程中,隨著溫度的降低,奧氏體轉(zhuǎn)化為鐵素體的相變過(guò)程開(kāi)始,為了獲得均勻、粗大的熱軋晶粒,達(dá)到最佳電磁性能,要求終軋溫度控制在鐵素體再結(jié)晶區(qū),同時(shí)溫度要求越高越好。
3.合理控制卷取溫度。通常情況下,卷取溫度越高,越有利于晶粒的粗大化,能夠有效的改善硅鋼的電磁性能,降低鐵損,提高磁感。但在實(shí)際生產(chǎn)中,如果一味提高卷取溫度,鋼卷內(nèi)外溫度差增大,內(nèi)外圈鋼卷比中部帶鋼溫度低,導(dǎo)致成品晶粒大小不均勻和磁性不均勻。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本發(fā)明獲得的φ5.5-38mm高硅不銹鋼盤(pán)條在滿(mǎn)足其軟磁性能的前提下,其成材率≥95%,合格率≥96%,還具有良好的表面質(zhì)量。2、本發(fā)明生產(chǎn)的高硅不銹鋼盤(pán)條打破市場(chǎng)上只有棒材的單一局面,大大提高加工的成材率,除滿(mǎn)足用戶(hù)需求外,還具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例6中的高硅不銹鋼盤(pán)條金相組織圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1
本φ13mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.03%、si:3.1%、mn:0.5%、p:0.028、s:0.02%、cr:13.0%、ni:0.6%、mo:0.3%、v:0.30%、ti:0.2%、n:0.02%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ13mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度850℃,均熱溫度1090℃,在爐時(shí)間140min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度870℃,卷取溫度920℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.2℃/s。
本不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度562mpa,伸長(zhǎng)率11.0%,面縮率10%,盤(pán)條成材率97.5%,合格率98.5%。
實(shí)施例2
本φ20mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.018%、si:2.8%、mn:0.4%、p:0.015%、s:0.003%、cr:13.5%、ni:0.2%、mo:0.27%、v:0.31%、ti:0.08%、n:0.015%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ20mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度850℃,均熱溫度1120℃,在爐時(shí)間145min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度870℃,卷取溫度950℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.4℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ20mm規(guī)格的不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度540mpa,伸長(zhǎng)率10.5%,面縮率13%,盤(pán)條成材率96.8%。合格率98.2%。
實(shí)施例3
本φ42mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.027%、si:3.3%、mn:0.5%、p:0.023%、s:0.002%、cr:14.5%、ni:0.15%、mo:0.4%、v:0.30%、ti:0.3%、n:0.03%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ42mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度850℃,均熱溫度1135℃,在爐時(shí)間150min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度900℃,卷取溫度930℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.2℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ38mm規(guī)格的不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度519mpa,伸長(zhǎng)率11.5%,面縮率12.0%,盤(pán)條成材率95.8%,合格率達(dá)到97.5%。
實(shí)施例4
本φ5.5mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.026%、si:2.5%、mn:0.45%、p:0.03%、s:0.028%、cr:13.2%、ni:0.5%、mo:0.6%、v:0.32%、ti:0.27%、n:0.022%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ5.5mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度850℃,均熱溫度為1100℃,在爐時(shí)間140min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度887℃,卷取溫度950℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.0℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ5.5mm規(guī)格的不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度598mpa,伸長(zhǎng)率13.5%,面縮率15.0%,盤(pán)條成材率97.5%,合格率98%。
實(shí)施例5
本φ18mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.009%、si:2.9%、mn:0.30%、p:0.03%、s:0.009%、cr:13.9%、ni:0.3%、mo:0.6%、v:0.30%、ti:0.22%、n:0.015%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ18mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度850℃,均熱段溫度1080℃,在爐時(shí)間120min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度820℃,卷取溫度940℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.1℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ18mm規(guī)格的高硅不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度564mpa,伸長(zhǎng)率12.5%,面縮率11%,盤(pán)條成材率96.6%,合格率97.2%。
實(shí)施例6
本φ26mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.018%、si:3.3%、mn:0.48%、p:0.027%、s:0.010%、cr:13.5%、ni:0.2%、mo:0.4%、v:0.22%、ti:0.20%、n:0.027%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ26mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度850℃,均熱段溫度1110℃,在爐時(shí)間135min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度890℃,卷取溫度920℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.3℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ26mm規(guī)格的高硅不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度584mpa,伸長(zhǎng)率10.5%,面縮率15.0%,盤(pán)條成材率95.6%,合格率98.5%。
本φ26mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的金相組織圖見(jiàn)圖1,其余實(shí)施例圖略。
實(shí)施例7
本φ31mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.012%、si:3.5%、mn:0.38%、p:0.021%、s:0.012%、cr:12.5%、ni:0.35%、mo:0.2%、v:0.35%、ti:0.24%、n:0.020%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ31mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度835℃,均熱段溫度1150℃,在爐時(shí)間125min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度800℃,卷取溫度900℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.5℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ31mm規(guī)格的高硅不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度600mpa,伸長(zhǎng)率10%,面縮率11.5%,盤(pán)條成材率95.0%,合格率96.0%。
實(shí)施例8
本φ10mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條鋼坯的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分含量為:c:0.021%、si:3.0%、mn:0.28%、p:0.017%、s:0.03%、cr:15.0%、ni:0.32%、mo:0.7%、v:0.18%、ti:0.19%、n:0.017%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
本φ10mm規(guī)格高硅不銹鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法包括鋼坯加熱、軋制、卷曲、冷卻工序,具體步驟如下:
1)加熱工序:冶煉鋼水并連鑄成鋼坯,將鋼坯在加熱爐中加熱,預(yù)熱段溫度845℃,均熱段溫度1105℃,在爐時(shí)間130min。
2)軋制工序:鋼坯進(jìn)行6+8道次粗中軋,4道次預(yù)精軋,8道次精軋,進(jìn)精軋溫度860℃,卷取溫度910℃。
3)冷卻工序:采用斯太爾摩冷卻線,調(diào)節(jié)風(fēng)冷線保溫罩開(kāi)啟數(shù)量和風(fēng)機(jī)開(kāi)度,平均冷卻速度為1.25℃/s。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的φ10mm規(guī)格的高硅不銹鋼盤(pán)條,表面質(zhì)量良好,熱軋材抗拉強(qiáng)度556mpa,伸長(zhǎng)率13.6%,面縮率14.5%,盤(pán)條成材率97.6%,合格率98.1%。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。