本发明涉及冶金,不锈钢生产领域,尤其涉及一种cr13铁素体/马氏体双相不锈钢轧制及热处理的方法。
背景技术:
1、cr13系不锈钢是一种具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性质的材料,具有强度高、加工性好、可焊接等优点。同时因为合金成分低,经济优势显著,广泛应用于建筑面板、轨道交通、家电厨卫等领域。
2、由于cr13系不锈钢中cr元素的合金含量较少,在生产过程中存在复杂的相变过程,所以实际生产过程中cr13系不锈钢性能稳定控制一直是一个难点。若采用低温α铁素体相区热处理,则最终组织为单一铁素体组织,虽然有较好的韧性,但强度往往达不到预期;若采用高温γ奥氏体相区热处理,则最终产品组织为单一马氏体组织,虽具有较高的强度但塑韧性均较差。以欧标1.4003为例,在单一铁素体相区热处理后,屈服强度在280~320mpa范围内,延伸率在28~35%范围内;在单一奥氏体相区热处理后,屈服强度提升至460~560mpa,但延伸性能下降到13~18%。
3、随着社会的发展及各项领域对原材料要求的提高,客户对低cr铁素体不锈钢强度及塑韧性的要求也越来越高,开发低cr不锈钢强韧化工艺十分必要。因cr13系不锈钢的cr含量较低,且为改善焊接性能通常会加入ni等奥氏体形成元素,以欧标中的1.4003为例,高温时存在α铁素体及γ奥氏体两相区间。由此在成分设计、轧制及热处理过程可以通过温度的调控控制高温奥氏体相比例,实现铁素体/马氏体双相组织,实现产品的强韧化。
4、本发明通过控制炼钢成分、调整热轧及卷取工艺、增加退火前缓冷工序、优化罩式炉退火工艺手段,实现cr13系不锈钢铁素体/马氏体双相组织调控,完成cr13系不锈钢热板性能的强韧化控制。
技术实现思路
1、本发明的目的就是针对上述问题,提供一种cr13铁素体/马氏体双相不锈钢轧制及热处理的方法。
2、本发明的目的是这样实现的:一种cr13铁素体/马氏体双相不锈钢轧制及热处理的方法,包括以下方面:(1)炼钢成分优化:对炼钢成分要求cr当量与ni当量的比值范围为4.0~7.0,即4.0≤creq/nieq≤7.0,其中creq及nieq与材料成分(wt%)有关,计算公式为:
3、creq=cr+mo+(1.5×si)+(0.5×ti)+(0.5×nb),式1,
4、nieq=ni+(30×c)+(30×n)+(0.5×mn),式2。
5、(2)热连轧精轧开轧温度控制:对热连轧精轧开轧工艺要求热连轧轧制过程中精轧开轧温度为tz1,控制范围为tz1-20℃~tz1℃,开轧温度tz1与材料的a4及a5温度有关,计算公式为:
6、tz1(℃)=a4(℃)+1/4(a5(℃)-a4(℃)),式3;
7、其中:a4温度及a5温度分别为奥氏体γ相向高温铁素体δ相转变的开始温度及终了温度,开轧温度下限为1140℃。
8、(3)热连轧精轧终轧及卷取温度控制:热连轧精轧终轧温度控制在(a3+110℃)±10℃范围内,其中a3温度为铁素体α相向奥氏体γ相转变的终了温度,同时卷取过程中不能投入层流冷却水。
9、(4)缓冷工艺控制:将刚轧制完毕的轧态不锈钢卷吊运入缓冷坑缓冷处理,检测相关温度,缓冷结束后带温进入罩式炉退火,要求不锈钢卷出缓冷坑时材料的缓冷时间应在24h~40h范围内,且此时不锈钢卷温度应在500℃~600℃范围内,其中ms为材料奥氏体相向马氏体相转变的开始温度。
10、(5)罩式炉退火工艺优化:罩式炉退火工艺为用4小时时间快速升温至tt1±10℃,保温t1±0.5小时时间后缓冷3±0.5小时,后更换冷却罩快冷至245℃±10℃后出炉;保温温度tt1与材料自身a1及a3温度有关,保温时间t1与不锈钢卷壁厚d有关,计算公式分别为:
11、tt1(℃)=a1(℃)+1/3(a3(℃)-a1(℃)),式4,
12、t1(h)=0.6(min/mm)×d(mm)/60(min/h),式5;
13、其中:a1及a3分别为铁素体α相向奥氏体γ相转变的开始及终了温度。
14、本发明的有益效果是:通过以上工艺实施,实现cr13系不锈钢热板铁素体/马氏体双相组织,成品强韧性明显改善。以欧标1.4003产品为例,在保证屈服强度大于400mpa的情况下,延伸率仍然大于25%。满足客户对强韧性能的要求。
1.一种cr13铁素体/马氏体双相不锈钢轧制及热处理的方法,其特征在于:包括以下方面:
