無錫不銹鋼線棒材的熱軋生產
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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1、概述
無錫不銹鋼線棒材的生產是隨著無錫不銹鋼的開發而興起的。由于不銹鋼線棒材的應用范圍越來越廣泛，如寒冷地區高層建筑的基礎、高速公路旁的隔離網、家庭生活用品等，使不銹鋼線棒材的熱軋生產得到很大發展，我國不銹鋼產品的30%，國外只占8%-10%。隨著石油、化工、能源及原子能、宇航、海洋開發等尖端技術的迅速發展，對無錫不銹鋼提出了更高的綜合性能要求，不僅要求有良好的耐蝕性，還要求有高強度、耐高溫高壓、防輻射、耐低溫等性能，使不銹鋼的品種類型得到進～步的開拓。
據不完全統計，自1985年以來，國外也新建了許多無錫不銹鋼的特鋼軋機，如德國克努伯廠的合金鋼線材，于1990年投產，年生產能力25萬t，設備由意大利Danieli公司供應；再如韓國浦項第三線材廠，除生產不銹鋼線材外，還包括部分碳結、合金鋼，該廠于1988年投產，生產能力為54萬t/a，設備由美國Morgan公司提供。另外我國上鋼五廠合金鋼棒材車間每年也生產少量的奧氏體不銹鋼。總的來講，與國外相比，我國不銹鋼線棒材的生產還沒有形成規模。
2、無錫不銹鋼線棒材的生產標準
在不銹鋼線棒材軋制的標準方面，美、英、德、法、俄、日及國際標準比較先進，其中美國標準尺寸公差最嚴格。有關國家不銹鋼熱軋型材的最新標準有：美國ASTMA276《不銹鋼及耐熱鋼棒和型材的標準規范》；美國ASTMA484/A484M《不銹及耐熱鋼棒、鋼坯和鍛件的一般要求》；德國DIN17440《不銹鋼薄板、熱軋帶鋼、線材、拉拔線材、鋼棒、鍛件和鋼坯交貨技術條件》；日本JlS64304《不銹鋼棒》。八十年代前期，我國結合美國、日本、德國、前蘇聯和國際標準化組織(ISO)的有關標準，并重點參照日本JIS不銹鋼棒標準，制定了不銹鋼棒材的國家標準GB1220—92，同時參照國外標準，制定了不銹鋼盤條的國家標準GB4356—84，使鋼種系列更加完善，并采用了美國、日本等國際通用牌號，我國的某些不銹鋼牌號與美國標準牌號是對應的，如表l。同時保留了我國常用牌號，使其與美國等發達國家的不銹鋼牌號基本一致，通用性更強。與發達國家相比，標準本身的差距縮小了很多，但表面質量、尺寸公差較差，實物水平差距較大。
3、無錫不銹鋼線棒材的生產工藝特點
與普碳鋼熱軋相比，無錫不銹鋼的軋制技術和工藝決竅，主要體現在錠坯的檢查清理、加熱方法、軋輥孔型設計、軋制溫度控制和產品在線熱處理等方面。
3.1錠坯的檢查清理
清理線包括：拋丸、紅外線表面檢查、超聲波探傷及修磨砂輪機等。隨著連鑄水平的提高，如果連鑄能生產無缺陷坯，可不加鋼坯清理線。
3.2加熱方法
清理線包括：拋丸、紅外線表面檢查、超聲波探傷及修磨砂輪機等。隨著連鑄水平的提高，如果連鑄能生產無缺陷坯，可不加鋼坯清理線。
3.2加熱方法
奧氏體不銹鋼加熱時組織穩定，不能通過淬火強化。這類鋼具有良好的強度和韌性配合，低溫韌性極好，無磁性，加工、成型和焊接性能好，但易產生加工硬化。同時，這類鋼的導熱性很低，在低溫階段塑性極好，因此加熱速度可比鐵素體不銹鋼快，稍低于普碳鋼的加熱速度。
鐵素體不銹鋼加熱時不發生相變，一般不能用熱處理強化。這類鋼具有三種脆性轉變，即475℃脆性、a相析出脆性和晶粒長大引起的脆性，常采用退火后急冷以獲得良好的性能。高Cr鋼高溫下抗氧化；對應力腐蝕不敏感；鋼的強度較奧氏體不銹鋼高；韌性隨C、Ni含量的降低而提高；有強磁性；焊接性能差。這類鋼具有良好的熱加工性，但在低溫階段鐵素體的塑性很低，又加上坯(錠)冷卻時產生的殘余應力和加熱時產生的熱應力方向一致(因加熱和冷卻時沒有相變)能相互迭加，因而易產生熱裂。所以坯(錠)在低溫階段應緩慢加熱。鋼錠的裝爐溫度不大于800℃，鋼坯應不大于850℃。當含Cr量大于16%時，鑄態組織非常粗大，易產生粗晶組織，經熱加工破碎的晶粒，在溫度大于950℃時有強烈長大的傾向，因在加熱和冷卻時不產生相變，所以長大的晶粒不能通過熱處理方法來改變，同時這類鋼是體心立方晶格的鐵素體，再結晶溫度低，再結晶速度大，經再結晶后鋼的塑性也較好，熱加工時變形抗力小，為了要獲得所需的細晶粒組織，一般采用在較低溫度下變形和控制在此溫度下的變形量，加熱溫度一般為950℃～1000℃左右。
3.3軋輥孔型設計
生產不銹鋼線棒材時，軋輥孔型一般采用橢圓一圓孔型系統，孔型設計時要考慮孔型有較強的可適應性，盡可能減少更換孔型和軋機的重新啟動，即孔型可以適應多種產品，允許孔型有較大的間隙調整，使整個產品范圍對預精軋機孔型變化的要求都降低到最低。
3.4軋制溫度控制
不銹鋼軋制時，由于其變形抗力對溫度變化相當敏感，特別在粗軋時，由于軋制速度低，變形功導致的溫度上升不足以補償軋件本身的溫降，造成頭尾溫差大，對產品公差有不良影響，也會在軋件上產生表面缺陷和內部缺陷，影響最終產品性能的均勻性。為了解決上述問題，加熱好的坯料經粗軋軋制后，進入設在粗軋和中軋間的燃油(或燃氣)保溫爐或感應式再加熱爐，溫度均勻化之后再進入中軋機組進行軋制。為了控制精軋和預精軋過程中軋件升溫過高，一般在這兩組軋機后及精軋機組機架間設有水冷裝置(水箱)。因此，這樣可以實現對晶粒度的合理控制，以便改善最終產品的技術性能。
3.5不銹鋼的在線熱處理
過去不銹鋼線棒材的熱處理都是離線進行，隨著科學的發展和軋制工藝研究的不斷深入，現代不銹鋼熱處理也較多采用在線進行。生產棒材時，對奧氏體、鐵素體不銹鋼而言，由于不易產生冷裂和自點，軋后可空冷或堆冷，或者在飛剪前設穿水冷卻裝置以實現余熱淬火；生產馬氏體不銹鋼時，由于容易產生冷裂，不能進行穿水冷卻而直接進入冷床，冷床的結構不同于生產普碳鋼的冷床，一種辦法是采用經改進的步進式齒條冷床，如意大利Danieli公司設計的1989年投產的美國TeledyneAIIvac廠的冷床，它伸入高溫側的一個槽中，槽可以放上水使冷床淹沒在水中，這樣可以對奧氏體不銹鋼進行水淬，而不要水淬的品種則直接進入冷床，該冷床還可以裝備絕熱罩，可使軋件延遲冷卻，在罩上絕熱罩進行延遲冷卻時，其冷卻速度相當自然冷卻速度的一半，較低的冷卻速度對確保馬氏體不銹鋼的滯后脆性裂紋是非常重要的；另一種辦法是：把冷床的一半設計成鏈式，另一半為普通的齒條式冷床，輥道設保溫罩，生產馬氏體不銹鋼時，飛剪把軋件切成倍尺或定尺，如為倍尺，經鏈式冷床快速拉入保溫罩中，在罩中切成定尺再送入保溫坑，定尺直接拉入保溫坑中進行緩慢冷卻。
4、結束語
無錫不銹鋼線棒材的熱軋工藝在國外已很成熟，我們必須認真吸收國外的先進技術并把它用之于國內的生產，才能縮小與國外的差距。