泰钢马氏体不锈钢冷硬钢带开发工艺实践
2021-01-04张伟国亓振宝侯元新
张伟国,亓振宝,侯元新,何 敏
(山东泰山钢铁集团有限公司,山东 济南271100)
1 前 言
马氏体不锈钢主要用于刀具、刃具、量具的制造,其产品用途决定了此类产品在市场上的竞争优势在于“薄、精”化,目前市场上主要的需求规格为(2.0~3.0)mm×1 250 mm。由于受热轧钢卷厚度的限制,泰钢生产的热轧钢卷的最小厚度仅为3.0~3.5 mm,与市场需求存在差距。根据客户对产品的质量要求,充分挖掘冷轧部2#1 700 mm单机架六辊UCM 冷轧机的潜力,对马氏体不锈钢热轧钢带进一步轧制,使产品的各项技术质量指标达到客户要求,对于延伸产业链,提高产品市场占有率及经济效益具有重要意义。
2 产品开发及工艺优化
2.1 产品技术要求
刀具钢冷硬板硬度≤30 HRC,板面平整,表面均匀一致,无气泡、油污、夹杂,无明显可见条纹、色差等缺陷。
2.2 新产品开发技术条件
冷轧部2#1 700 mm 单机架六辊UCM 冷轧机机架刚性好,轧制精度高,工作辊直径小,道次压下率大,适合轧制不锈钢。前期利用冷轧部2#1 700 mm单机架六辊UCM冷轧机,试轧制规格为2.0 mm、2.5 mm的30Cr13马氏体不锈钢各一卷。轧制过程无异常,产品顺利下线,验证了2#1 700 mm 单机架六辊UCM冷轧机具有轧制马氏体不锈钢的技术条件。
2.3 轧制工艺参数优化
2.3.1 轧辊辊径、粗糙度优化
根据不锈钢材质采用不同辊径的工作辊进行轧制:06Cr13 钢,轧辊辊径400~420 mm;12Cr13钢,轧辊辊径390~420 mm;30Cr13 钢,轧辊辊径390~400 mm;20Cr13 钢,轧辊辊径390~410 mm。辊身硬度控制在90~93 HSD,轧辊精磨后粗糙度控制在0.7~0.8 μm,边部和中部的粗糙度相差不超过0.1 μm。通过采取以上措施,产品轧制到了目标厚度,板面无软点、辊印等缺陷。
2.3.2 乳化液理化指标优化
采用高润滑性能的301 轧制油进行轧制。乳化液的浓度由轧制常规产品的1.0%~1.5%提高到2.5%~3.0%,温度提高到50~55 ℃。通过优化,不锈钢产品板面光洁无乳化液残留。
2.3.3 轧制工艺参数优化
针对不锈钢难轧制的特点及客户对产品厚度要求,对冷轧轧制规程进行优化。3.5 mm×1 250 mm 的 30Cr13 酸洗卷轧制 1.95 mm×1 250 mm 产品,轧制工艺参数见表1。3.5 mm×1 240 mm 的06Cr13酸洗卷轧制2.0 mm×1 240 mm产品,轧制工艺参数见表2。3.0 mm×1 150 mm的12Cr13酸洗卷轧制2.0 mm×1 150 mm产品,轧制工艺参数见表3。
采用130~200 kN 的大张力轧制,轧制速度≤400 m/min 的速度低速轧制,以提高产品的板形及卷形质量。经轧制,产品板形平直,塔形高度<20 mm,溢出边高度<10 mm,无松卷现象。
表1 1.95 mm×1 250 mm产品轧制工艺参数
表2 2.0 mm×1 240 mm产品轧制工艺参数
表3 2.0 mm×1 150 mm产品轧制工艺参数
2.3.4 X射线测厚仪合金系数补偿修正
根据不同材质的不锈钢采用对应的合金成分补偿系数,保证了不锈钢冷硬产品的厚度精度。
3 结 语
经客户使用反馈,产品的性能指标满足了用户加工及使用要求,板面平整,表面均匀一致,无气泡、油污、夹杂,无明显可见条纹、色差等缺陷。马氏体不锈钢冷硬钢带开发成功后,在岗侨巨丰、广东青锋、新东兴、庆邦等公司得到了推广应用,大量用于制作各种刀具,产品具有广阔的市场前景。