一种降低低铬铁素体不锈钢屈服强度的工艺方法与流程

1.本发明属于低铬铁素体不锈钢制备技术领域，具体涉及一种低铬铁素体不锈钢及其降低屈服强度的方法。


背景技术：

2.铁素体不锈钢因为铬含量不同大致分为低铬（铬的质量百分含量为11%~15%），中铬（铬的质量百分含量为16%~20%），高铬（铬的质量百分含量为21%~30%）三类。低铬铁素体不锈钢节约铬资源，成本低，因此在很多领域（汽车工业、房屋建筑、石化和环保）得到了广泛的应用。
3.屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，也就是抵抗微量塑性变形的应力。影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构以及原子本性。从组织结构看，四种强化机制影响金属材料的屈服强度，包括：固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化以及晶界和亚晶强化。影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率以及应力状态。屈服强度不仅有直接的使用意义，在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。材料屈服强度增高，对应力腐蚀和氢脆就敏感；材料屈服强度低，冷加工成型性能和焊接性能就好。而一般加工用的低铬铁素体不锈钢由于屈服强度较高，导致不锈钢产品的回弹量大以及焊管的焊缝质量较低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，解决现有低铬铁素体不锈钢回弹量大以及焊管的焊缝质量低的技术问题，本发明提供一种降低低铬铁素体不锈钢屈服强度的工艺方法。
5.本发明通过以下技术方案予以实现。
6.一种降低低铬铁素体不锈钢的屈服强度的方法，包括以下步骤：1）通过合金冶炼、连续冷却成形，获得低铬铁素体不锈钢连铸坯或铸坯；2）将步骤1）制得的连铸坯或铸坯热轧，热轧变形量为92%~98%，连铸坯或铸坯热轧后卷曲冷却，得到热轧卷；3）将步骤2）制得的热轧卷送入罩式炉中退火，退火温度为800℃~950℃，保温时间为6~14小时，然后出炉空冷至室温；4）连续低温退火 酸洗在连续退火酸洗设备中，将连续退火炉的前1/2~2/3区域设置为轧板预热区，连续退火炉的后1/3~1/2区域设置为工艺温度控制区；将步骤3）制得的热轧卷开卷后送入轧板预热区，加热温度为200℃~300℃；预热后的轧板连续送入工艺温度控制区，加热炉温为400~700℃，tv=150~210；通过连续退火酸洗设备对轧板进行连续低温处理 酸洗工艺，即可得到屈服强度低的低铬铁素体不锈钢。
7.进一步地，所述步骤4）中，连续退火炉共计18区，其中第1~11区为轧板预热区，第12~18区为工艺温度控制区。
8.进一步地，所述连续退火酸洗设备中的酸洗工艺采用“硫酸 混酸”工艺。
9.进一步地，所述热轧卷的钢带厚度为3~12mm。
10.进一步地，步骤4）制得的低铬铁素体不锈钢，在室温下的屈服强度为190~230mpa。
11.进一步地，所述低铬铁素体不锈钢的化学重量百分比为：c：≤0.03%，cr：10.5~12.0%，si：≤0.60%，mn：≤1.20%，p:≤0.04%，s:≤0.02%，ti：0.10~0.30%，n：≤0.02%，其余为fe和不可避免的杂质。
12.本发明所达到的有益效果是：本发明提供了一种降低低铬铁素体不锈钢屈服强度的工艺方法，利用“罩式炉退火 连续低温处理（低温退火 酸洗）”工艺，降低了低铬铁素体不锈钢的屈服强度，降低了由于屈服强度过高造成的钢板卷取后回弹现象，提高了低铬铁素体不锈钢的性能，进一步提升了焊接质量。
13.与现有技术相比，本发明具有工艺设计合理、产品成型性能好、焊接质量高等优点。
具体实施方式
14.下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
15.实施例1本实施例1中，低铬铁素体不锈钢的化学重量百分比为：c：0.0062%，si：0.46%，mn：0.21%，p:0.0167%，s:0.001%，cr：11.15%，ti：0.24%，n：0.0056%，其余为fe和不可避免的杂质。
16.一种降低低铬铁素体不锈钢的屈服强度的方法，包括以下步骤：1）通过合金冶炼、连续冷却成形，获得低铬铁素体不锈钢连铸坯或铸坯；2）将步骤1）制得的连铸坯或铸坯热轧，热轧变形量为92%，热轧卷的钢带厚度为3mm，连铸坯或铸坯热轧后卷曲冷却，得到热轧卷；3）将步骤2）制得的热轧卷送入罩式炉中退火，退火温度为850℃，保温时间为10小时，然后出炉空冷至室温；4）连续低温退火 酸洗在连续退火酸洗设备中，连续退火炉共计18区，其中第1~11区为轧板预热区，第12~18区为工艺温度控制区；酸洗工艺采用“硫酸 混酸”工艺；将步骤3）制得的热轧卷开卷后送入轧板预热区，加热温度为200℃；预热后的轧板连续送入工艺温度控制区，加热温度为400℃，tv=150。
17.通过上述工艺得到的低铬铁素体不锈钢，在室温下（~25℃）的屈服强度为（rp0.2）为230mpa，抗拉强度为425mpa，延伸率为44%，硬度为62hrb。
18.实施例2本实施例2中，低铬铁素体不锈钢的化学重量百分比为：c：0.0067%，si：0.41%，mn：0.20%，p:0.0168%，s:0.001%，cr：11.31%，ti：0.22%，n：0.0053%，其余为fe和不可避免的杂质。
19.一种降低低铬铁素体不锈钢的屈服强度的方法，包括以下步骤：1）通过合金冶炼、连续冷却成形，获得低铬铁素体不锈钢连铸坯或铸坯；2）将步骤1）制得的连铸坯或铸坯热轧，热轧变形量为93%，热轧卷的钢带厚度为
3mm，连铸坯或铸坯热轧后卷曲冷却，得到热轧卷；3）将步骤2）制得的热轧卷送入罩式炉中退火，退火温度为850℃，保温时间为12小时，然后出炉空冷至室温；4）连续低温退火 酸洗在连续退火酸洗设备中，连续退火炉共计18区，其中第1~11区为轧板预热区，第12~18区为工艺温度控制区；酸洗工艺采用“硫酸 混酸”工艺；将步骤3）制得的热轧卷开卷后送入轧板预热区，加热温度为250℃；预热后的轧板连续送入工艺温度控制区，加热温度为500℃，tv=150。
20.通过上述工艺得到的低铬铁素体不锈钢，在室温下（~25℃）的屈服强度为（rp0.2）为218mpa，抗拉强度为411mpa，延伸率为46%，硬度为61.5hrb。
21.实施例3本实施例3中，低铬铁素体不锈钢的化学重量百分比为： c：0.0062%，si：0.46%，mn：0.21%，p:0.0167%，s:0.001%，cr：11.15%，ti：0.24%，n：0.0056%，其余为fe和不可避免的杂质。
22.一种降低低铬铁素体不锈钢的屈服强度的方法，包括以下步骤：1）通过合金冶炼、连续冷却成形，获得低铬铁素体不锈钢连铸坯或铸坯；2）将步骤1）制得的连铸坯或铸坯热轧，热轧变形量为94%，热轧卷的钢带厚度为3mm，连铸坯或铸坯热轧后卷曲冷却，得到热轧卷；3）将步骤2）制得的热轧卷送入罩式炉中退火，退火温度为830℃，保温时间为10小时，然后出炉空冷至室温；酸洗工艺采用“硫酸 混酸”工艺；4）连续低温退火 酸洗在连续退火酸洗设备中，连续退火炉共计18区，其中第1~11区为轧板预热区，第12~18区为工艺温度控制区；将步骤3）制得的热轧卷开卷后送入轧板预热区，加热温度为300℃；预热后的轧板连续送入工艺温度控制区，加热温度为600℃，tv=150。
23.通过上述工艺得到的低铬铁素体不锈钢，在室温下（~25℃）的屈服强度为（rp0.2）为212mpa，抗拉强度为415mpa，延伸率为45%，硬度为62hrb。
24.实施例4本实施例4中，低铬铁素体不锈钢的化学重量百分比为：c：0.0075%，si：0.45%，mn：0.18%，p:0.0219%，s:0.001%，cr：11.28%，ti：0.22%，n：0.0055%，其余为fe和不可避免的杂质。
25.一种降低低铬铁素体不锈钢的屈服强度的方法，包括以下步骤：1）通过合金冶炼、连续冷却成形，获得低铬铁素体不锈钢连铸坯或铸坯；2）将步骤1）制得的连铸坯或铸坯热轧，热轧变形量为98%，热轧卷的钢带厚度为3mm，连铸坯或铸坯热轧后卷曲冷却，得到热轧卷；3）将步骤2）制得的热轧卷送入罩式炉中退火，退火温度为830℃，保温时间为12小时，然后出炉空冷至室温；4）连续低温退火 酸洗在连续退火酸洗设备中，连续退火炉共计18区，其中第1~11区为轧板预热区，第12
~18区为工艺温度控制区；酸洗工艺采用“硫酸 混酸”工艺；将步骤3）制得的热轧卷开卷后送入轧板预热区，加热温度为300℃；预热后的轧板连续送入工艺温度控制区，加热温度为700℃，tv=150。
26.通过上述工艺得到的低铬铁素体不锈钢，在室温下（~25℃）的屈服强度为（rp0.2）为196mpa，抗拉强度为403mpa，延伸率为46%，硬度为60hrb。
27.对比例本实施例4中，低铬铁素体不锈钢的化学重量百分比为：c：0.0076%，si：0.43%，mn：0.17%，p:0.0164%，s:0.001%，cr：11.15%，ti：0.24%，n：0.0053%，其余为fe和不可避免的杂质。
28.1）通过冶炼、连续成坯，获得低铬铁素体不锈钢连铸坯或铸坯；2）将所述连铸坯或铸坯加热后进行热轧，热轧变形量为95%，卷曲冷却后得到热轧卷，热轧卷的钢带厚度为3mm；3）对所述热轧卷在850℃温度下进行罩式炉退火，保温时间10小时后空冷出钢；4）在连续退火酸洗设备中，连续退火炉温度控制在100℃以下；酸洗工艺采用“硫酸 混酸”工艺。
29.通过上述工艺得到的低铬铁素体不锈钢，在室温下（~25℃）的屈服强度为（rp0.2）为267mpa，抗拉强度为416mpa，延伸率为40%，硬度为67hrb。
30.各实施例与对比例中低铬铁素体不锈钢的化学成分及其重量百分比如表1所示。
31.各实施例与对比例中工艺生产工艺情况如下表2所示。
32.各实施例与对比例制得的铁素体不锈钢力学性能如下表3所示。
33.由表3可知，本发明降低了低铬铁素体不锈钢的屈服强度，降低了由于屈服强度过高造成的钢板卷取后回弹现象，提高了低铬铁素体不锈钢的性能，进一步提升了焊接质量。
34.上面结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，依然可以对实施方式进行更改，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。