不锈钢线棒材的生产工艺特点

  与普碳钢热轧相比,不锈钢的轧制技术和工艺决窍,主要体现在锭坯的检查清理、加热方法、轧辊孔型设计、轧制温度控制和产品在线热处理等方面。
  1锭坯的检查清理
  清理线包括:抛丸、红外线表面检查、超声波探伤及修磨砂轮机等。随着连铸水平的提高,如果连铸能生产无缺陷坯,可不加钢坯清理线。
  2加热方法
  奥氏体不锈钢加热时组织稳定,不能通过淬火强化。这类钢具有良好的强度和韧性配合,低温韧性极好,无磁性,加工、成型和焊接性能好,但易产生加工硬化。同时,这类钢的导热性很低,在低温阶段塑性极好,因此加热速度可比铁素体不锈钢快,稍低于普碳钢的加热速度。
  铁素体不锈钢加热时不发生相变,一般不能用热处理强化。这类钢具有三种脆性转变,即475℃脆性、a相析出脆性和晶粒长大引起的脆性,常采用退火后急冷以获得良好的性能。高Cr钢高温下抗氧化;对应力腐蚀不敏感;钢的强度较奥氏体不锈钢高;韧性随C、Ni含量的降低而提高;有强磁性;焊接性能差。这类钢具有良好的热加工性,但在低温阶段铁素体的塑性很低,又加上坯(锭)冷却时产生的残余应力和加热时产生的热应力方向一致(因加热和冷却时没有相变)能相互迭加,因而易产生热裂。所以坯(锭)在低温阶段应缓慢加热。钢锭的装炉温度不大于800℃,钢坯应不大于850℃。当含Cr量大于16%时,铸态组织非常粗大,易产生粗晶组织,经热加工破碎的晶粒,在温度大于950℃时有强烈长大的倾向,因在加热和冷却时不产生相变,所以长大的晶粒不能通过热处理方法来改变,同时这类钢是体心立方晶格的铁素体,再结晶温度低,再结晶速度大,经再结晶后钢的塑性也较好,热加工时变形抗力小,为了要获得所需的细晶粒组织,一般采用在较低温度下变形和控制在此温度下的变形量,加热温度一般为950℃~1000℃左右。
  3轧辊孔型设计
  生产不锈钢线棒材时,轧辊孔型一般采用椭圆一圆孔型系统,孔型设计时要考虑孔型有较强的可适应性,尽可能减少更换孔型和轧机的重新启动,即孔型可以适应多种产品,允许孔型有较大的间隙调整,使整个产品范围对预精轧机孔型变化的要求都降低到最低。
  4轧制温度控制
  不锈钢轧制时,由于其变形抗力对温度变化相当敏感,特别在粗轧时,由于轧制速度低,变形功导致的温度上升不足以补偿轧件本身的温降,造成头尾温差大,对产品公差有不良影响,也会在轧件上产生表面缺陷和内部缺陷,影响最终产品性能的均匀性。为了解决上述问题,加热好的坯料经粗轧轧制后,进入设在粗轧和中轧间的燃油(或燃气)保温炉或感应式再加热炉,温度均匀化之后再进入中轧机组进行轧制。为了控制精轧和预精轧过程中轧件升温过高,一般在这两组轧机后及精轧机组机架间设有水冷装置(水箱)。因此,这样可以实现对晶粒度的合理控制,以便改善最终产品的技术性能。
  5不锈钢的在线热处理
         过去不锈钢线棒材的热处理都是离线进行,随着科学的发展和轧制工艺研究的不断深入,现代不锈钢热处理也较多采用在线进行。生产棒材时,对奥氏体、铁素体不锈钢而言,由于不易产生冷裂和自点,轧后可空冷或堆冷,或者在飞剪前设穿水冷却装置以实现余热淬火;生产马氏体不锈钢时,由于容易产生冷裂,不能进行穿水冷却而直接进入冷床,冷床的结构不同于生产普碳钢的冷床,一种办法是采用经改进的步进式齿条冷床,如意大利Danieli公司设计的1989年投产的美国TeledyneAIIvac厂的冷床,它伸入高温侧的一个槽中,槽可以放上水使冷床淹没在水中,这样可以对奥氏体不锈钢进行水淬,而不要水淬的品种则直接进入冷床,该冷床还可以装备绝热罩,可使轧件延迟冷却,在罩上绝热罩进行延迟冷却时,其冷却速度相当自然冷却速度的一半,较低的冷却速度对确保马氏体不锈钢的滞后脆性裂纹是非常重要的;另一种办法是:把冷床的一半设计成链式,另一半为普通的齿条式冷床,辊道设保温罩,生产马氏体不锈钢时,飞剪把轧件切成倍尺或定尺,如为倍尺,经链式冷床快速拉入保温罩中,在罩中切成定尺再送入保温坑,定尺直接拉入保温坑中进行缓慢冷却。
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