冷軋超純鐵素體不銹鋼SUS436L鋼種的研制開發(fā)

王魯寧

摘 要：本文簡述了本鋼不銹鋼冷軋丹東有限責任公司采用SUS436L（No.1）→準備機組→20輥森吉米爾軋機→冷帶退火酸洗機組→重卷拉矯機組”的工藝流程生產(chǎn)1.2mm和1.5mm厚度規(guī)格的SUS436L（2D）超純鐵素體不銹鋼冷軋產(chǎn)品。通過馬弗爐退火試驗和力學性能的檢測結果，確定了關鍵工藝控制參數(shù)，并編制了生產(chǎn)試制方案。試制檢驗結果表明，各項技術指標完全滿足面板及汽車排氣管部件等用途要求，工藝性能良好。

關鍵詞：冷軋；退火；酸洗；SUS436L

SUS436L為超純鐵素體不銹鋼，在降低碳、氮等含量的同時添加了鉬、鈦等元素，使該鋼種具有優(yōu)異的耐蝕性和成型性[1]。在沿海大氣外裝飾、水池等腐蝕性較苛刻環(huán)境下比SUS304更耐應力腐蝕；其耐點蝕性能優(yōu)于SUS430，與SUS304鋼種相當。本鋼不銹鋼冷軋丹東有限責任公司采用“SUS436L（No.1）→準備機組→20輥森吉米爾軋機→冷帶退火酸洗機組→重卷拉矯機組”的生產(chǎn)工藝先后成功研制開發(fā)出厚度為1.2mm和1.5mm的SUS436L（2D）冷軋不銹鋼產(chǎn)品，經(jīng)力學性能檢驗，各項指標均符合汽車排氣管部件的使用要求，工藝性能良好，而且表面質量優(yōu)良，色澤均勻，得到用戶的認可。

1 生產(chǎn)工藝和研究方法

1.1 軋制工藝

本鋼采用20輥森吉米爾軋機對SUS436L鋼種進行軋制，并在各道次內(nèi)保持帶鋼對軋輥壓力趨于一致，第一道次規(guī)定大的壓下量，一般超過25%，在隨后各道次內(nèi)壓下量逐步減少，但最后一道次的壓下量一般高于8%。采用2套工作輥（1套粗軋輥，1套精軋輥）進行軋制，粗軋輥粗糙度（Ra）為0.8?m，精軋輥粗糙度（Ra）為0.30?m，最后一道次必須全程墊紙。軋制工藝見表1和表2.

1.2 退火、酸洗工藝

冷軋后的SUS436L鋼種通過加熱再結晶原理消除加工硬化，從而達到軟化目的。由于本鋼之前沒有SUS436L鋼種的生產(chǎn)經(jīng)驗，故針對1.2mm，1.5mm厚度規(guī)格的SUS436L帶鋼通過馬弗爐做退火試驗，最終確定根據(jù)馬弗爐退火試驗的力學性能及晶粒度檢驗結果，SUS436L鋼種在CAPL線的退火溫度確定為（940±10）℃，氧含量目標值為4%。

為保證帶鋼表面的氧化鐵皮完全消除以及在帶鋼表面形成致密的Gr2O3鈍化膜，SUS436L鋼種采用“Na2SO4電解酸洗+電解HNO3+HNO3/HF混酸酸洗”的酸洗工藝。其中Na2SO4電解液的溫度設定為80℃，pH值為4～7，電流為7500A。電解HNO3的濃度為100g/L，溫度為40℃。混酸酸洗HNO3/HF中，HNO3的濃度為100g/L，HF的濃度為4g/L，溫度為25℃。

1.3 重卷拉矯工藝

重卷拉矯機組采用兩彎兩矯濕式拉矯，對帶鋼板型加以改善，并對帶鋼按客戶要求進行切邊、分卷，最后檢驗→包裝繳庫→發(fā)貨。拉矯工藝參數(shù)如表3所示。

2 試驗結果及分析

2.1 軋制帶鋼“打滑”控制

由于SUS436L鋼種屬于超純鐵素體不銹鋼，且材質比SUS304鋼種軟，所以在第1，2道次開始軋制時經(jīng)常出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，為此特對軋輥的粗糙度及壓下率的調整進行試驗。

2.1.1 軋輥控制

為避免帶鋼“打滑”現(xiàn)象的發(fā)生，也同時為保證帶鋼的酸洗效果，對工作的粗糙度進行調整，并采用了大粗糙度工作輥進行軋制，工作輥粗糙度（Ra）由0.6?m增加至0.8?m，而后進行軋制，帶鋼“打滑”現(xiàn)象得以緩解。軋制完成后帶鋼表面的粗糙度分別為0.42?m（1.2mm）和0.318?m（1.5mm），滿足后續(xù)酸洗對帶鋼表面粗糙度的要求。

2.1.2 降低壓下率

帶鋼“打滑”現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在第1，2道次開始軋制時，主要原因是前2道次的壓下率較大，為此對壓下率進行適當降低，第1道次由原來的28%降至26%，第2道次由20%降至18%。

通過增加工作輥的粗糙度和降低第1，2道次的壓下率，使得軋制過程中帶鋼“打滑”現(xiàn)象得以解決。

2.2 馬弗爐試驗

根據(jù)SUS436L鋼種的特性[2]，馬弗爐退火試驗溫度確定為840℃（1.2mm，1.5mm），890℃（1.2mm，1.5mm），940℃（1.2mm，1.5mm），1055℃（1.2mm，1.5mm），馬弗爐退火試驗曲線如圖1所示。

試驗后，對試樣進行拉伸和硬度檢測，檢測結果如表4所示。

3-1.2試樣的金相照片如圖2所示。

晶粒度按GB/T6394方法檢驗，延軋制方向的晶粒度為5.70，滿足要求。

由于超純鐵素體不銹鋼的再結晶一般從600～650℃開始，大約在1000℃完成；隨著退火溫度的升高，晶粒粗化，硬度降低，如果晶粒過于粗大，不僅使帶鋼表面粗糙，而且會影響加工性能，對耐晶間腐蝕也有影響。故由試驗結果可知，試樣經(jīng)（940±10）℃的退火溫度后，其力學性能較為良好，故最終確定該鋼種的退火溫度為（940±10）℃。

2.3 成品力學性能

SUS436L成品力學性能要求按JIS G4305-2005標準執(zhí)行。力學性能檢驗結果如表5所示。

2.4 成品檢查

在重卷拉矯機組對成品表面及厚度進行檢查，帶鋼厚度測量結果分別為1.180mm和1.482mm，與軋制目標厚度相一致；帶鋼表面質量較好，且色澤均勻，滿足合格品判定標準。

3 結論

（1）按照SUS436L（No.1）→準備機組→20輥森吉米爾軋機→冷帶退火酸洗機組→（平整機組）→重卷拉矯機組→檢驗→包裝繳庫→發(fā)貨的工藝流程生產(chǎn)1.0mm和1.2mm的SUS436L（2D）冷軋不銹鋼卷的各項技術指標完全滿足標準要求，而且工藝性能良好。

（2）本鋼不銹鋼冷軋生產(chǎn)的SUS436L（2D）不銹鋼冷軋產(chǎn)品表面質量較好，力學性能優(yōu)良，完全滿足汽車排氣管部件、裝飾面板等用途的使用要求，并得到用戶好評，從而為本鋼開拓不銹鋼市場，提高本鋼不銹鋼市場競爭力奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]李登超.不銹鋼板帶材生產(chǎn)技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.

[2]劉海濤，劉振宇，王國棟，等.超純鐵素體不銹鋼組織、織構及深拉伸性能[J].東北大學學報，2009，30（5）：661-664.

（作者單位：本鋼不銹鋼冷軋丹東有限責任公司）