五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法

文档序号:100103 发布日期:2021-10-15 浏览:48次 >En<

阅读说明:本技术 五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法 (Method for eliminating rolling chromatic aberration of ultrapure ferrite stainless steel by five-rack six-roller continuous rolling mill ) 是由 付金柱 刘春来 段秀峰 武敏 王月省 张良 赵晖 石育帆 郭晓雷 延强 于 2021-08-20 设计创作,主要内容包括:本发明属于不锈钢冷轧制造技术领域,具体涉及一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法。本发明的一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,包括:采用双阶梯式的分配方式控制第一机架至第五机架的变形率;使第一机架至第五机架间的单位张力逐渐增大。本发明的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,不锈钢轧制过程稳定,带钢表面色泽均匀,不产生轧制色差缺陷,最终产品表面色泽均匀。(The invention belongs to the technical field of stainless steel cold rolling manufacturing, and particularly relates to a method for eliminating rolling chromatic aberration of ultrapure ferrite stainless steel by a five-stand six-roller continuous rolling mill. The invention discloses a method for eliminating rolling chromatic aberration of ultrapure ferrite stainless steel by a five-stand six-roller continuous rolling mill, which comprises the following steps of: controlling the deformation rate of the first frame to the fifth frame by adopting a double-step distribution mode; the unit tension between the first frame and the fifth frame is gradually increased. The method for eliminating the rolling color difference of the ultrapure ferrite stainless steel by the five-stand six-roller continuous rolling mill has the advantages that the rolling process of the stainless steel is stable, the surface color of the strip steel is uniform, the rolling color difference defect is not generated, and the surface color of the final product is uniform.)

五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法

技术领域

本发明属于不锈钢冷轧制造技术领域,具体涉及一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法。

背景技术

不锈钢冷轧带钢经前部工序炼钢、热轧,再经过冷轧得到最终产品。大多数铁素体不锈钢都可以采用六辊连轧机完成冷轧,一般采用五机架,具有生产效率高的优势。

由于超纯铁素体不锈钢极低的C、N含量(一般[C+N]≤250ppm)并添加一定量稳定元素Ti和Nb,其Cr含量15~25%,还可加入Mo等合金元素,因此,超纯铁素体不锈钢相较于普通低铬铁素体不锈钢强度更高,冷轧时所需轧制力更大。

六辊连轧机是一种主流的生产铁素体不锈钢冷轧产品的轧机类型,其工作辊的辊径一般比多辊轧机更大,可以获得良好板型,但其总轧制力也更高。以工作辊辊径420-470mm的五机架六辊连轧机为例,当五个机架完成总变形率大于70%时,个别机架分配的变形率和轧制力分配就会较大,在横向轧制力分布不均时极易产生轧制色差,尤其是三机架。带钢表面形成明暗相间的色差带,再经后续退火和酸洗也无法消除此缺陷,影响最终产品表面质量。

发明内容

为了解决采用五机架六辊连轧机轧制超纯铁素体不锈钢时生产的轧制色差缺陷,改善最终产品表面质量,本发明提供了一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法。

具体的,本发明的一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,包括:

采用双阶梯式的分配方式控制第一机架至第五机架的变形率;

使第一机架至第五机架间的单位张力逐渐增大。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述双阶梯式的分配方式包括:控制第一机架至第三机架的变形率依次减小,第四机架的变形率大于第三机架的变形率,第五机架的变形率小于第四机架的变形率。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述第四机架的变形率比所述第三机架的变形率大1.5%~3%。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述第一机架至第五机架的变形率的范围依次为:20%-34%,18%-32%,17%-27%,18%-30%,17%-28%。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,第一机架前的单位张力为40-65Mpa,第一机架与第二机架间的单位张力为100-145Mpa,第二机架与第三机架间的单位张力为130-185Mpa,第三机架与第四机架间的单位张力为150-180Mpa,第四机架与第五机架间的单位张力为175-205Mpa,第五机架后的单位张力为190-230Mpa。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述第一机架至第五机架的工作辊粗糙度依次为0.5-0.8μm、0.5-0.8μm、0.35-0.45μm、0.35-0.45μm、0.15-0.25μm。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述五机架六辊连轧机的工作辊辊颈为420-470mm。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述超纯铁素体不锈钢的钢种包括:439M、SUS436L、441、TTS443M。

上述的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,所述超纯铁素体不锈钢的总变形率>70%。

本发明的技术方案具有如下的有益效果:

采用本发明的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,不锈钢轧制过程稳定,带钢表面色泽均匀,不产生轧制色差缺陷,最终产品表面色泽均匀。

具体实施方式

为了充分了解本发明的目的、特征及功效,通过下述具体实施方式,对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外,其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明,否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。

本文使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序或重要性,而是用于区别一个要素与另一要素,术语“该”“所述”“一个”和“一种”不表示数量的限制,而是表示存在至少一个所提及的对象。另外,本文公开的所有范围包括端点而且可独立地组合。

具体的,本发明的一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,包括:

采用双阶梯式的分配方式控制第一机架至第五机架的变形率;

使第一机架至第五机架间的单位张力逐渐增大。

本发明的五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,通过控制第一机架至第五机架的变形率、单位张力及工作辊粗糙度的变化趋势,可以消除超纯铁素体不锈钢轧制色差,改善最终产品的表面质量。

在一些优选的实施方式中,本发明的一种五机架六辊连轧机消除超纯铁素体不锈钢轧制色差的方法,包括:

(1)采用双阶梯式的分配方式控制第一机架至第五机架的变形率。

优选的,所述双阶梯式的分配方式包括:控制第一机架至第三机架的变形率依次减小,第四机架的变形率大于第三机架的变形率,第五机架的变形率小于第四机架的变形率。

进一步优选的,所述第四机架的变形率比所述第三机架的变形率大1.5~3个百分点,借此,可有效降低二、三机架的轧制负荷,且有效利用超纯铁素体不锈钢的加工硬化特点,使得后几个机架的轧制压力大致相等,减少因某些机架轧制压力大产生的色差。

当第四机架的变形率比所述第三机架的变形率大的值小于1.5%时,则第二、三机架尤其第三机架会因轧制压力大易产生色差;当第四机架的变形率比所述第三机架的变形率大的值大于3%时,则第四、五机架尤其第四机架会因轧制压力大易产生色差。

进一步优选的,所述第一机架至第五机架的变形率的范围依次为:20%-34%,18%-32%,17%-27%,18%-30%,17%-28%。

经实践,当所述第一机架至第五机架的变形率的范围不在本发明的上述范围时,则很容易造成某一或某些机架因轧制负荷过大而产生色差。

其中,所述超纯铁素体不锈钢的总变形率>70%。

由于金属轧制过程的加工硬化效应,现有的变形率分配从第一机架到末机架逐渐减小。而超纯铁素体不锈钢轧制过程中,中间机架轧制力较大极易产生轧制色差。本发明通过采用双阶梯式的分配方式控制第一机架至第五机架的变形率,可以很好的避免由于轧制力大造成的轧制色差。

(2)使第一机架至第五机架间的单位张力逐渐增大。

本发明机架间张力设定采用单位张力设定,随着各机架厚度减薄,总张力(除第一机架前)依次减小,而单位张力逐渐增大。

较大轧制张力可以减小轧制负荷(轧制力),但轧制力过大会造成打滑而产生色差,严重的会轧制过程失稳而发生事故。轧制张力过小必然会造成对应轧制力增大而产生色差。因此机架间张力应和对应的变形率的轧制力相匹配。通过不断试验得出以下合理的张力设定范围:

第一机架前的单位张力为40-65Mpa,第一机架与第二机架间的单位张力为100-145Mpa,第二机架与第三机架间的单位张力为130-185Mpa,第三机架与第四机架间的单位张力为150-180Mpa,第四机架与第五机架间的单位张力为175-205Mpa,第五机架后的单位张力为190-230Mpa。

在一个优选的实施方式中,第一机架前的单位张力为40-65Mpa,第一机架与第二机架间的单位张力为100-145Mpa,第二机架与第三机架间的单位张力为130-185Mpa,第三机架与第四机架间的单位张力为150-180Mpa,第四机架与第五机架间的单位张力为175-205Mpa,第五机架后的单位张力为190-230Mpa。

经实践,当第一机架至第五机架间的单位张力不在本发明的保护范围时,则张力过小时会因前滑值过小产生打滑,张力过大会容易产生断带事故。

(3)控制第一机架至第五机架的工作辊粗糙度。

工作辊粗糙度的影响规律:较小的工作辊粗糙度可以减小轧制压力,但过小会造成打滑;较大的工作辊粗糙度会造成轧制压力增加,但轧制过程更加稳定,但过大会因轧制压力大而产生色差。因此轧辊粗糙度应和对应的变形率的轧制力相匹配,才能使轧制过程稳定,轧材表面色泽均匀。

第一、二机架采用较大工作辊粗糙度,可以对未明显发生加工硬化的轧材实施大的变形量,以免打滑。第三、四机架的轧材已经达到一定硬化程度,表面粗糙度也相应降低,要实现稳定轧制,避免打滑,相应的工作辊粗糙度也应降低。第五机架以较小的工作辊粗糙度与较小变形率,以及其对应的较小的轧制力相匹配,可以获得更为光洁的带钢表面,更为平整的板型。通过不断试验得出以下合理的工作辊粗糙度设定范围:

第一机架至第五机架的工作辊粗糙度依次为0.5-0.8μm、0.5-0.8μm、0.35-0.45μm、0.35-0.45μm、0.15-0.25μm。

可选的,所述五机架六辊连轧机的工作辊辊颈为420-470mm。

可选的,所述超纯铁素体不锈钢的钢种包括但不限于:439M、SUS436L、441、TTS443M等。

实施例

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件。

实施例1

连轧机为工作辊辊径420~470mm的五机架六辊连轧机。原料厚度2.84mm,宽度1436mm的439M,轧制目标厚度0.74mm。

(1)变形率分配

1-5#机架变形率控制为28.3%、25.3%、20.8%、22.1%、21.3%。

(2)张力设定

1#机架前、1-2#机架间、2-3#机架间、3-4#机架间、4-5#机架间、5#机架后单位张力设定为60MPa、134MPa、162MPa、179MPa、193MPa、205MPa。

(3)工作辊粗糙度

1-5#机架工作辊粗糙度为:0.67μm、0.56μm、0.42μm、0.39μm、0.21μm。

轧制过程稳定,带钢表面色泽均匀,消除轧制色差。

实施例2

连轧机为工作辊辊径420~470mm的五机架六辊连轧机。原料厚度2.87mm,宽度1575mm的SUS436L,轧制目标厚度0.55mm。

(1)变形率分配

1-5#机架变形率控制为31.6%、29.4%、24.9%、27.8%、27.1%。

(2)张力设定

1#机架前、1-2#机架间、2-3#机架间、3-4#机架间、4-5#机架间、5#机架后单位张力设定为57MPa、133MPa、159MPa、175MPa、189MPa、201MPa。

(3)工作辊粗糙度

1-5#机架工作辊粗糙度为:0.66μm、0.54μm、0.39μm、0.41μm、0.19μm。

轧制过程稳定,带钢表面色泽均匀,消除轧制色差。

实施例3

连轧机为工作辊辊径420~470mm的五机架六辊连轧机。原料厚度3.42mm,宽度1252mm的441,轧制目标厚度0.92mm。

(1)变形率分配

1-5#机架变形率控制为28.2%、24.0%、20.3%、22.6%、20.0%。

(2)张力设定

1#机架前、1-2#机架间、2-3#机架间、3-4#机架间、4-5#机架间、5#机架后单位张力设定为57MPa、120MPa、140MPa、160MPa、185MPa、215MPa。

(3)工作辊粗糙度

1-5#机架工作辊粗糙度为:0.68μm、0.58μm、0.40μm、0.43μm、0.17μm。

轧制过程稳定,带钢表面色泽均匀,消除轧制色差。

对比例1

连轧机为工作辊辊径420~470mm的五机架六辊连轧机。原料厚度2.88mm,宽度1565mm的SUS436L,轧制目标厚度0.55mm。

变形率分配按照常规递减分配:

1-5#机架变形率控制为34.6%、29.3%、27.6%、26.6%、22.0%。

其3#机架总轧制力超过16500KN,造成压力横向分布不均,产生色差缺陷。

本发明在上文中已以优选实施例公开,但是本领域的技术人员应理解的是,这些实施例仅用于描绘本发明,而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是,凡是与这些实施例等效的变化与置换,均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此,本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

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