一种低铬铁素体不锈钢热处理方法与流程

文档序号:36551471发布日期:2023-12-30 03:49阅读:16来源:国知局

本发明涉及低铬铁素体不锈钢热处理领域。


背景技术:

1、低铬铁素体不锈钢(cr≤15%)强度高,加工性好,可焊接,同时该材料导热系数大,热膨胀系数小,耐应力腐蚀、耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能良好,再加上生产成本低,经济优势显著,因此广泛应用于石化、交通、建筑、家电等领域。在使用时,这类材料为铁素体组织状态,但在工业化生产中,热轧后的钢卷组织为纤维状,强度高、塑性差,无法直接使用,需要进行热处理予以消除,以获得理想的铁素体组织和性能。通常工业化热处理方式是在铁素体相区长时间罩式炉退火,而热处理温度、时间等关键参数往往是凭借经验或通过大量的实验室研究来确定。已知成分对低铬铁素体不锈钢的相组成影响较大,不同牌号的钢需要不同的热处理工艺参数,甚至是同一牌号当成分波动较大时,也需要适当调整热处理工艺参数以获得良好的性能。依靠经验虽然能快速制订参数,但在一定程度上是以牺牲产品的性能为代价,有时甚至出现性能不合(延伸率<20%,或d=2a 弯曲开裂);实验室研究获得参数虽然准确度高,与现场情况匹配性好,但存在工作量大,效率低的问题。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:克服低铬铁素体不锈钢根据经验制订的热处理工艺准确性差和通过实验室研究确定热处理工艺参数存在工作量大、效率低的问题,提供一种低铬铁素体不锈钢热处理工艺方法,该方法根据钢卷的实际化学成分和尺寸,能够制订出符合现场要求的热处理工艺。

2、本发明所采用的技术方案是:一种低铬铁素体不锈钢热处理方法,将低铬铁素体不锈钢待热处理的热轧卷装入罩式炉中,接着以30~50℃/h的速度升温至目标温度t,并进行时间为t的保温,最后进行冷却出炉,其中,t= ac1+δ,ac1为低铬铁素体不锈钢的从铁素体到奥氏体化开始转化时的温度,单位为℃,δ为温度修正量,单位为℃,t的单位为℃,t=t0×h,其中,t单位为小时,h为热轧卷卷厚,单位为毫米,t0为时间修改系数,单位为小时/毫米。

3、当t≥780℃时,δ=-40℃;780℃>ac1≥720℃时,δ=-20℃;ac1<720℃时,10℃≥δ1≥=-10℃。

4、t0取值范围为0.012~0.02小时/毫米。

5、低铬铁素体不锈钢待热处理的热轧卷的化学成分按质量百分比计:0<c≤0.08%,0<si≤1.0%,0<mn≤2.0%,0<p≤0.045%,0<s≤0.045%,0<n≤0.03%,10.5<cr≤15%,0<ni≤1.0%,0<ti≤2.0%,0<nb≤1.5%,其余为fe和不可避免的杂质。

6、卷厚为从钢卷的外圈至内圈的径向距离。

7、在上述方案中,当升温速度过快时(>50℃/h),钢卷外圈会出现局部过烧,而芯部温度偏低、受热不足的不利情况;当升温速度过慢时(<30℃/h),虽然钢卷温度均匀性好,但生产效率低下,经过研究发现升温速度控制为30~50℃/h较为理想。

8、低铬铁素体不锈钢从室温到高温过程中,会发生铁素体向奥氏体相变,因此当热处理温度过高时,会有相当数量的铁素体转变为奥氏体,冷却后奥氏体会转变为硬而脆马氏体,恶化性能;此外热处理温度过高时还会发生晶粒粗化,对性能不利。但另一方面又希望热处理的温度足够高,以便能快速消除轧态纤维组织,获得良好的使用性能,因此一般热处理温度选择在铁素体相区的高温区域。在本发明中,根据钢卷的实际成分由商业软件thermo-calc计算出材料的奥氏体化开始温度ac1(℃),以此为基准,并进行δ(℃)的温度修正,从而确定出热处理温度t(℃)=ac1(℃)+δ(℃)。采用上述热处理温度,既能使钢卷快速消除轧态纤维组织,完成恢复、再结晶,又可避免出现马氏体或晶粒粗大。

9、保温时间主要取决于热处理温度和钢卷大小。当采用上述热处理温度后,保温时间t(h)可按(0.012~0.02 h/mm)×卷厚(mm)进行设置,卷厚为从钢卷的外圈至内圈的径向距离。否则当热处理时间过长时,一方面增加能耗,降低生产效率,另一方面还会引起晶粒粗大,恶化性能。而当热处理时间过短时,会导致钢卷退火不充分,达不到消除轧态组织和改善性能之目的。

10、上述低铬铁素体不锈钢热处理工艺方法,其适用的低铬铁素体不锈钢的化学成分按质量百分比为:0<c≤0.08%,0<si≤1.0%,0<mn≤2.0%,0<p≤0.045%,0<s≤0.045%,0<n≤0.03%,10.5<cr≤15%,0<ni≤1.0%,0<ti≤2.0%,0<nb≤1.5%,其余为fe和不可避免的杂质。

11、本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的优点在于通过根据钢卷的化学成分和尺寸,能够快速制订出符合现场要求的热处理工艺参数,避免了根据经验制定的工艺参数准确性差,和根据实验室研究确定工艺参数存在工作量大、效率低的问题,因此在实际工业化生产中,适用性更强。



技术特征:

1.一种低铬铁素体不锈钢热处理方法,其特征在于:将低铬铁素体不锈钢待热处理的热轧卷装入罩式炉中,接着以30~50℃/h的速度升温至目标温度t,并进行时间为t的保温,最后进行冷却出炉,其中,t= ac1+δ,ac1为低铬铁素体不锈钢的从铁素体到奥氏体化开始转化时的温度,单位为℃,δ为温度修正量,单位为℃,t的单位为℃,t=t0×h,其中,t单位为小时,h为热轧卷卷厚,单位为毫米,t0为时间修改系数,单位为小时/毫米。

2.根据权利要求1所述的一种低铬铁素体不锈钢热处理方法,其特征在于:当t≥780℃时,δ=-40℃;780℃>ac1≥720℃时,δ=-20℃;ac1<720℃时,10℃≥δ1≥=-10℃。

3.根据权利要求1所述的一种低铬铁素体不锈钢热处理方法,其特征在于:t0取值范围为0.012~0.02小时/毫米。

4.根据权利要求1所述的一种低铬铁素体不锈钢热处理方法,其特征在于:低铬铁素体不锈钢待热处理的热轧卷的化学成分按质量百分比计:0<c≤0.08%,0<si≤1.0%,0<mn≤2.0%,0<p≤0.045%,0<s≤0.045%,0<n≤0.03%,10.5<cr≤15%,0<ni≤1.0%,0<ti≤2.0%,0<nb≤1.5%,其余为fe和不可避免的杂质。


技术总结
本发明涉及低铬铁素体不锈钢热处理领域。一种低铬铁素体不锈钢热处理方法,将低铬铁素体不锈钢待热处理的热轧卷装入罩式炉中,接着以30~50℃/h的速度升温至目标温度T,并进行时间为t的保温,最后进行冷却出炉,其中,T=AC1+δ,AC1为低铬铁素体不锈钢的从铁素体到奥氏体化开始转化时的温度,单位为℃,δ为温度修正量,单位为℃,T的单位为℃,t=t0×h,其中,t单位为小时,h为热轧卷卷厚,单位为毫米,t0为时间修改系数,单位为小时/毫米。

技术研发人员:罗刚,杨永超,张剑桥,张晶晶,李筱,赵子钧,宋岩
受保护的技术使用者:山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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