SUS304钢种因具有良好的耐蚀性、耐热性和冲压、弯曲等热加工性特点,已成为应用最为广泛的奥氏体不锈钢钢种之一,如其冷轧板带产品被广泛应用于家庭用品,室内配管,汽车零部件,医疗器具,建筑材料,化学,食品工业,船舶零部件等[1]。随着国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高,我国不锈钢表观消费量总体呈逐年增长态势,为进一步扩宽不锈钢产品的使用范围及降低终端产品制造成本,借助一些辅助工艺,使得SUS304钢种的极薄规格产品的需求逐渐提升,且市场前景广阔。本次试制宽幅0.20 mm极薄规格产品采用复合压延工艺,将该厚度产品用于制作不锈钢锅及微波炉面板等用途。本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司全线设备先进,轧制产品精度高、板形质量好,达到国内领先水平。考虑轧机的设备能力及生产稳定性,本次试制采用二次轧程进行生产,最终成品的厚度精度、表面质量及力学性能均满足技术条件要求,并得到用户的认可,标志着本钢不锈钢已具备生产SUS304钢种极薄规格0.20 mm宽幅冷轧产品。
1. 实验材料及方法
1.1 冷轧原料
本次试制采用SUS304(No.1)冷轧用热轧原料,其规格、产品目标厚度及公差见表1。该卷化学成分及力学性能均满足JIS G4304标准的要求。
1.2 工艺流程
本次试制采用两次轧程,具体工艺流程为:SUS304(No.1)→带钢准备机组→20辊森吉米尔轧机(一次轧程)→冷带退火酸洗机组→20辊森吉米尔轧机(二次轧程)→冷带退火酸洗机组→平整机组→重卷拉矫机组→检验→包装缴库→发货。
2. 生产试制情况
2.1 轧制试制情况
本次试制0.20 mm厚度的SUS304冷轧产品为本钢20辊森吉米尔轧机的设计极限规格,为保证试制成功,严格制定配辊工艺、轧制工艺以及相关的关键工艺控制点。
2.1.1 配辊工艺
为保证轧制平稳,保证板形,辊系配比见表2。
更换二中间辊过程中,检查背衬轴承,发现问题及时进行更换;轧辊上机前,对辊面、辊形进行检查,以保证轧制的稳定性以及带钢的板形和表面质量。
2.1.2 轧制工艺
第一次轧程:按常规轧制生产,轧制目标厚度为0.60 mm,共计轧制9道次,表面质量、板形及厚度精度情况均良好。
第二次轧程:采用7道次进行轧制到目标厚度0.20 mm,设定的轧制工艺见表3。
2.1.3 轧制生产
在轧制过程中,前滑值及跑偏值均在正常范围内波动,STD值未超过4.5(UI),从上述参数实际数据反馈可知,该卷轧制效果比较稳定,且板形较好。由表3可知,各道次轧制力变化呈逐渐均匀降低,轧制规程设定比较合理。
采用2套工作辊进行轧制,工作辊表面粗糙度(Ra)分别为0.6 µm和0.24 µm,轧制后,带钢的板形良好,实际厚度为0.198 mm,符合厚度公差要求。
2.2 退火、酸洗试制情况
冷轧后的SUS304钢种通过加热使其产生回复再结晶,从而消除加工硬化,达到软化目的。SUS304钢种的再结晶温度一般从900 ℃开始,在1050~1200 ℃之间完成。随着退火温度的升高或退火时间的延长,因晶粒粗化使性能劣化同时也会使带钢表面变得粗糙,从而对加工性能和耐晶间腐蚀性能也产生影响[1]。所以,必须制定合理的退火工艺。
一次轧程后的0.60 mm规格带钢采用常规的退火工艺;而0.20 mm规格带钢厚度极薄,为避免带钢在炉内由于温度过高,而产生起皱的情况,将退火温度适当降低,本次0.20 mm规格试制的退火温度为(1090±10) ℃,TV值为10,氧含量