冷轧不锈钢带和硅钢带的生产特点.docx

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冷轧不锈钢带和硅钢带的生产特点

第六章冷轧不锈钢带和硅钢带的生产特点

一、冷轧不锈钢带的生产特点

282．不锈钢分哪几种。

各有哪些特点?

铬的质量分数不小于13%的钢就具有在空气、水、蒸汽中不受腐蚀和不生锈的特性，这种钢称为不锈钢。

不锈钢实际上是不锈钢、耐酸不锈钢和耐热不锈钢的总称。

在各种酸类（液态或气态）的介质中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸不锈钢。

铬的质量分数达到16％～18％的钢（如Crl7），或除了含铬外还含有镍（镍的质量分数在14％以下）的镍铬钢（如1Crl8Ni9、2Crl8Ni9），以及添加有钼、钛等合金元素的镍铬钢（如Crl8Nil2Mo2Ti等）都是耐酸不锈钢。

高的铬含量或加入一定量的硅、铝合金元素，能促使钢在高温条件下形成致密的氧化膜，从而保护金属免受气体腐蚀，如Cr25、Cr28钢能耐温1000～l100℃。

钢中镍含量高，能形成高热强性的奥氏体组织，如Cr23Nil8、Cr25Ni20的铬镍钢的耐热能力一般可达700-800℃。

这些不锈钢的特点是在高温下能抗氧化、抗蠕变及抗破断，并耐一定介质腐蚀，所以这些不锈钢称为耐热不锈钢（或称热强钢）。

不锈钢还可按金相组织不同而分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、半马氏体或半铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体一铁素体不锈钢几大类。

（1）马氏体不锈钢（如2Crl3、3Crl3等）的主要特点是除含有较多的铬外，还含有较多的碳，随着钢中碳含量的增加，钢的耐腐蚀性能下降，但它的力学性能，特别是钢的强度、硬度、耐磨性以及切削性能则有显著提高，这类钢具有淬硬性。

（2）铁素体不锈钢（如Crl7、Crl7Ti、Cr25、Cr28等）以铬为主要合金元素，铬含量（质量分数）一般在13％～30％，而碳含量（质量分数）很低，均在0.25％以下。

铁素体不锈钢具有良好的耐氧化性介质腐蚀的能力，同时具有良好的热加工性及一定的冷加工性。

但铁素体不锈钢经过淬火不能硬化，并易产生室温脆性，故使用时必须采取措施提高铁素体不锈钢的室温韧性。

（3）半铁素体或半马氏体不锈钢（如0Crl3、1Crl3等）在淬火温度下为两相状态，冷却时不能全部转变为马氏体，组织中仍保留一部分铁素体，故这类钢叫半铁素体或半马氏体钢。

这类钢在正确的热处理条件下，可得到良好的韧性和塑性。

这类钢由于碳含量较低，故耐腐蚀性能较好。

（4）奥氏体不锈钢（如1Crl8Ni9、0Crl8Ni9Ti等）铬的质量分数为18％左右，镍的质量分数为8％～10％。

这类钢产生稳定的奥氏体组织。

奥氏体不锈钢无磁性，经淬火也能硬化，并且比其他系列的不锈钢具有更优良的耐腐蚀性、耐热性及延伸性，以及更优越的可焊性，因而得到了极广泛的应用。

（5）奥氏体一铁素体不锈钢（如Crl7Mn、Crl7Mnl3N等）铬的质量分数为20％左右，并含有一定数量的镍，以便形成奥氏体组织。

这类钢的优点是，不仅具有良好的耐蚀性、焊接性和相当好的韧性，并且还具有高的机械强度和抗晶间腐蚀的性能。

这种钢的缺点是，钢的冷热加工性能较差，特别是当含铁素体量高时更为明显。

常用不锈钢的化学成分和力学性能见表6-1和表6-2。

表6-1常用不锈钢的化学成分（前半部分）

系列

钢号

化学成分（质量分数%）

C

Si

Mn

S

P

半铁素体或半

马氏体系

OCrl3

1Crl3

Crl7Ni2

≤O.08

≤O.15

0.1l-0.17

≤O.60

≤O.60

≤O.80

≤O.60

≤0.60

≤O.80

≤O.030

≤O.030

≤0.030

≤O.035

≤O.035

≤O.035

马氏体系

2Crl3

3Crl3

4Crl3

9Crl8

O.16-O.24

O.25-O.34

0.35-O.45

O.9-1.O

≤O.60

≤O.60

≤O.60

≤O.80

≤0.60

≤O.60

≤O.60

≤O.70

≤0.030

≤O.030

≤O.030

≤O.030

≤0.035

≤0.035

≤O.035

≤O.035

铁素体系

Crl7

Cr25

CrZ8

Crl7Ti

Crl7M02Ti

Cr25Ti

Cr25M03Ti

≤O.12

≤0.12

≤0.15

≤O.10

≤O.10

≤O.12

≤O.15

≤O.80

≤1.O

≤1.0

≤O.80

≤O.80

≤1.00

≤1.00

≤0.70

≤O.80

≤O.80

≤O.70

≤O.70

≤O.80

≤O.80

≤0.030

≤O.030

≤O.030

≤O.030

≤O.030

≤O.030

≤0.030

≤0.035

≤0.035

≤0.035

≤O.035

≤0.035

≤O.035

≤O.035

奥氏体系

OCrl8Ni9

1Crl8Ni9

OCrl8Ni9Ti

1Crl8Ni9Ti

OOCrl8Nn1O

Crl8Nn2M02Ti

1Crl7Nil3M02Ti

OCrl7Nn3M02Ti

00crl7Ni13M02

1Crl8NnlNb

Crl8Ni9Cu3Ti

Crl8Nn8M02Cu2Ti

Cr25Ni20

Cr23Ni13

O.06

≤0.14

O.08

≤O.12

≤0.03

≤O.12

O.10

O.08

≤0.03

≤O.10

≤O.10

≤O.07

0.20

0.20

0.80

≤0.80

1.OO

≤0.8

≤1.00

≤O.80

O.80

O.80

≤1.00

≤1.00

≤O.8

≤O.08

1.00

1.00

2.00

≤2.00

2.OO

≤2.00

≤2.00

≤2.OO

2.OO

2.00

≤2.00

≤2.00

≤O.8

≤O.80

2.OO

2.OO

O.03

≤O.03

O.02

0.02

O.02

O.02

O.02

0.02

0.02

≤O.02

O.030

O.025

O.035

≤0.035

O.035

O.035

0.035

0.035

O035

O.035

O.035

≤O.035

O.035

O.035

奥氏体系。

铁索体系

Crl8MnlONi5M03

Crl7Mnl3M02CuN

Crl7Mnl3M02N

≤0.10

≤0.08

≤O.1

≤1.00

≤0.80

≤0.80

8.5～12.O

12～15

12～14

O.03

≤0.03

≤0.03

O.060

≤O.03

≤O.05

表6—1常用不锈钢的化学成分（后半部分）

化学成分（质量分数）／％

Cr

Ni

M0

Ti

V

其他

12.O～14.O

12.O～14.O

16.O～18.O

≤O.5

1.5～2.5

12.0～14.O

12.O～14.O

12.O～14.O

17.O～19.O

16.0～18.O

24～27

27～30

16～18

16～18

24～27

24～27

1.6～1.9

2.3～2.6

5×w（C）≤O.80

≤0.20

5×w（C）～O.8

≥7×w（C）

5×w（C）～O.8

1.5～2.O

17～19

17～19

17～19

16～18

17～19

16～19

16～18

16～18

16～18

17～20

17～19

17～19

23～26

22～25

8～11

8～11

8～10.5

12～14

9～12

11～14

12～14

12～14

12～14

9～13

8～10

17～19

19～22

12～15

2～3

1.8～2.5

1.8～2.5

2.O～3.O

1.8～2.2

5×（w（C-

O.02）～O.80

5×（w（C）～

0.02）～O.8

O.3～O6

O.3～O.8

O.3～O.8

≥7×w（C）

>7×w（C）

w（Nb）≥8×w（C）≤1.5

w（Cu）=2.8-3.2（w（Nb）≥8×w（C））

w（Cu）=1.8～2.2

17～19

16.5～18

16.8～18

4．O～6．O

1.8～2.2

1.8～2.2

w（N）≤O.30（约O.25）

w（N）=0.25～O.30

w（Cu）=O.8～1.2

w（N）=O.25～0.30

表6-2常用不锈钢的力学性能（前半部分）

系列

钢号

热处理

淬火温度／℃

冷却剂

回火温度／℃

冷却剂

半铁素体或半马氏体系

OCrl3

1Crl3

Crl7Ni2

1000～1050

1000～1050

950～970

油、水

油、水

油

700～790

700～790

275～300

油、水、空气

油、水、空气

油

马氏体系

2Crl3

3Crl3

4Crl3

9Crl8

1OOO～1050

1000～1050

1050～1100

1000～1050

油、水

油

油

油

660～770

200～300

200～300

200～300

油、水、空气

空气

空气

油、空气

铁素体系

Crl7

Cr25

Cr28

Crl7Ti

Crl7Mo2Ti

Cr25Ti

Cr25Mo3Ti

750～800

700～800

700～800

700～800

750～800

700～800

空气

空气

空气

空气

空气

空气

奥氏体系

OCrl8Ni9

1Crl8Ni9

OCrl8Ni9Ti

1Crl8Ni9Ti

OOCrl8N|10

Crl8Nn2Mo2Ti

1Crl7Nil3Mo2Ti

OCrl7Ni13Mo2Ti

OOCrl7Ni3Mo2

1Crl8Ni11Nb

Crl8Ni9Cu3TiCrl8Ni18Mo2Cu2Ti

Cr25Ni20

Cr23Ni13

1080～1130

1lOO～1150

1030～1080

1100～1150

1050～1150

1100～1150

1050～1150

1050～1100

1100～1150

1100～1150

1020～1100

1050～1100

1100～1150

1100～1150

水

水

水、空气

水

水

水

水、空气

水、空气

水

水

水

水

空气

水

奥氏体系

铁素体系

Crl8MnlONi5Mo3

Crl7Mnl3Mo2CuN

Crl7Mnl3Mo2N

1100～1150

1050±10

水

水

常用不锈钢的力学性能（后半部分）

力学性能

抗拉强度σb/MPa

屈服强度σs/MPa

伸长率δ/%

收缩率ψ/%

冲击值αK/J·cm-2

硬度HRC

500

600

≥1100

350

420

24

20

>lO

60

60

90

≥50

660

450

16

55

80

48

50

55

400

≥450

450～600

450

≥500

450

650

250

≥300

300～450

300

≥300

300

550

20

≥20

20～30

20

≥20

20

12

50

≥45

45～60

≥55

45

500

550

540～550

550

550～620

550

540～550

540～550

500

≥550

≥550

≥550

≥550

560

200

200

380～400

200

240～280

220

350～370

350～370

270

≥200

≥250

≥230

≥300

45

45

40

53～59

40

45

≥40

≥45

≥40

≥35

34

60

50

55

69～78

55

77

≥55

≥35

≥50

≥250

700

≥680

800～900

350

≥450

550

45

≥40

30

65

≥55

50

≥150

283．冷轧不锈钢带和耐热钢带的产品技术要求是什么?

冷轧不锈钢带用OCrl3、1Crl3、2Crl3、3Crl3、4Crl3、1Cr28、OCrl8Ni9、1Crl8Ni9、2Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti、2Crl3Ni4Mn9、1Cr23Nil8钢制造。

冷轧不锈钢带的交货状态分为软钢带（R）、半冷作硬化钢带（BI）、冷作硬化钢带（I）和特殊冷作硬化钢带（TI）。

冷轧不锈钢带应符合标准（GB／T4239-91）的规定。

（1）钢带的厚度、宽度及允许偏差应符合表6-3、表6-4的规定。

宽度小于50mm的切边钢带，其镰刀弯应每米不得大于3mm；宽度大于50mm者，应每米不大于2mm。

表6-3不锈钢和耐热钢冷轧钢带厚度及允许偏差（mm）

钢带标准厚度

O.3,0.4,O.5,0.6,0.7,O.8,0.9,1.O,1.2,1.5,2.0,2.5,3.O,3.5

厚度

厚度允许偏差

宽度

20-150

>150-250

>250-400

>400-600

>600-1OOO

>1OOO-1250

>600-1250

较高精度（A）

一般精度（B）

O.05-0.10

土O.01

士O.01

土O.01

>O.10-O.15

士O.01

士O.01

土O.01

>0.15-O.25

+0.01

-O.02

+O.01

-O.02

+0.01

-O.02

土O.02

>O.25-0.45

士O.02

±0.02

士O.02

+0.02

-O.03

士O.04

士0.04

土O.04

>O.45-0.65

+O.02

-O.03

+O.02

-0.03

+O.02

-0.03

士O.03

士O.04

士O.04

士0.05

>O.65-O.90

士O.03

士O.03

+O.03

-O.04

士0.04

土O.05

士0.05

士O.06

>0.90-1.20

+O.03

-0.04

士0.04

士O.04

+O.04

-O.05

士O.05

士O.06

士O.08

>1.20-1.50

+O.04

-O.05

士O.05

土0.05

+O.05

-0.06

士O.06

士O.07

士O.11

>1.50-1.80

士0.06

+O.06

-O.07

+0.06

-O.07

土0.07

士O.07

士0.08

士O.12

>1.80-2.OO

士0.06

士0.07

+O.07

-O.08

士O.08

士0.09

士O.10

士O.13

>2.00-2.30

士O.07

士O.08

+0.08

-0.09

士0.09

士O.10

士0.11

士O.14

>2.30-2.50

士0.07

士O.08

+O.08

-0.09

士O.09

士O.10

士O.11

士O.14

>2.50-3.10

士O.08

±O.09

+0.09

-0.10

士0.10

士O.11

士O.12

士O.16

>3.10-<4.00

土O.09

土O.10

+O.10

-0.11

士O.11

士O.12

士0.13

士O.18

表6-4不锈钢冷轧和热轧钢带及耐热钢冷轧钢带的宽度及允许偏差（mm）

宽度普通精度（P）

切边钢带宽度高级精度（K）

宽度

宽度

边缘

状态

20

～50

>50

～150

>150

～250

>250

～400

>400

～600

>600

～lOOO

>1000

～1250

厚度

20

～150

>150

～250

>250

～400

>400

～600

>600

～1000

切边钢带

+1

O

+2

O

+3

O

+4

O

+5

O

+5

O

+5

O

O.05

～O.5

±O.15

士O.20

±O.25

±O.30

土O.50

不切边

钢带

+2

-1

+3

-2

+6

-2

+7

-3

+20

O

+25

0

+30

O

>O.5～1.O

土O.20

士0.25

±O.25

±O.30

±O.50

>1.O～1.5

土O.20

±O.30

士0.30

±O.40

士O.60

>1.5～2.5

士O.25

±O.35

士O.35

±O.50

±O.70

>2.5～4.O

士O.30

±0.40

士O.40

士O.50

土O.80

（2）硬状态（BI、I、TI）交货的钢带应平直，其不平度应符合表6-5的规定。

表6-5钢带不平度（mm）

钢带宽度

不平度

20～50

>50～200

>200～600

≤3

≤5

≤10

（3）钢带交货状态的力学性能应符合表6-6的规定。

（4）钢带表面按光亮、酸洗两类分组，表面质量应符合表6-7的规定。

表6-6不锈钢带交货状态的力学性能

（一）

钢号

交货状态

抗拉强度σb/MPa

伸长率δ10/％

0Crl3

软

≥400

≥21

1Crl3

硬

700～1000

2Crl3

软

≥500

≥20

硬

750～1050

3Crl3

软

≥500

≥20

硬

800～1100

4Crl3

软

≥500

≥18

硬

800～1100

1Cr28

软

≥450

≥17

硬

750～1150

OCrl8Ni9

软

≥540

≥45

半冷作硬化

≥750

≥25

1Crl8Ni9

软

≥540

≥40

半冷作硬化

≥800

≥20

冷作硬化

≥1000

≥10

特殊冷作硬化

≥1150

≥5

表6-6不锈钢带交货状态的力学性能

（二）

钢号

交货状态

抗拉强度σb/MPa

伸长率δ10/％

2Crl8Ni9

软

≥580

≥35

半冷作硬化

≥800

≥20

冷作硬化

≥1000

≥10

特殊冷作硬化

≥1150

≥5

1Crl8Ni9Ti

软

≥540

≥35

半冷作硬化

≥750

≥20

冷作硬化

≥900

≥7

2Crl3Mn9Ni4

软

≥600

≥40

半冷作硬化

≥800

≥20

冷作硬化

≥1000

≥15

特殊冷作硬化

≥1150

≥8

1Cr23Nil8

软

≥580

≥45

表6-7钢带的表面质量

表面状态

软硬程度

表面光泽要求

表面允许缺陷

光亮

软

光亮或暗银色，允许有轻微色差

允许有个别轻微的擦伤、压痕、凹面、麻点和清理的痕迹，其深度不得超过钢带厚度公差的一半

硬

光滑、洁净和光亮

I

组

允许有个别轻微的划痕、刮伤、凹面、辊印及清理的痕迹，其深度或高度不得超过钢带厚度公差的l/4

Ⅱ

组

允许有局部轻微的划痕、刮痕、凹面、辊印及清理的痕迹，其深度或高度不得超过钢带厚度公差的一半

酸洗

软

银灰色或暗色，允许有轻微色差

允许有局部轻微的划痕、刮伤、凹面及清理的痕迹，其深度或高度不得超过钢带厚度公差的一半

无氧化层及过酸洗痕迹

（5）半冷作硬化、冷作硬化和特殊冷作硬化奥氏体钢带，应作反复弯曲试验。

厚度大于0.2mm的钢带，弯曲次数不少于2次；厚度小于等于O.2mm的钢带，弯曲次数不少于3次。

试验结果，钢带表面不得产生裂纹、分层或断裂等现象。

284．不锈钢带坯常有哪些缺陷?

冷轧不锈钢带采用热轧带钢作为坯料。

热轧带钢的表面质量取决于热轧坯料的质量和加热轧制工艺。

在热带轧机上轧制带钢所形成的缺陷最主要有下列几种：

（1）结疤。

在板坯清理时对裂口及裂纹没有全部清除干净，结果在轧制时形成结疤；板坯加热时过热，特别是铬不锈钢，轧制时在带钢上形成结疤。

带钢坯表面大量集结的非金属夹杂物，也是产生结疤的原因。

（2）裂边。

板坯侧面缺陷未全面清除干净，这是带钢裂边的原因。

（3）过热。

板坯在过高温度下长时间停留会引起过热。

过热板坯轧制时会产生大裂口和剥落；邻近过热的部分出现细裂纹，细裂纹在进一步轧制时会变成结疤。

为防止板坯过热必须严格遵守规定的加热制度，尤其是高温下的均热时间。

加热铁素体类钢时，温度超过850℃后必须快速加热。

（4）机械损伤。

轧入碎屑、压痕、划痕是热轧不锈带钢表面最有特征的缺陷。

轧人碎屑和压痕缺陷是由于坯料上的结疤块、裂边在导卫上摩擦时有碎片落到带钢表面上以及其他东西被轧辊或矫直机辊子压人而形成的。

划痕大部分是在带钢运动时，下表面与不光滑的导卫、辊面不平的辊子及被动辊相接触时形成的。

上表面划痕通常是在未卷紧运送时卷层间摩擦造成的。

在卷取中，带钢与卷取机成形辊和喂料辊之间发生摩擦时，带钢表面上会产生很多短条状划伤。

（5）带钢厚薄不均。

带钢长度上的厚度不均匀与沿板坯长度加热的均匀性及带钢在机架间张力值有关。

带钢的前端和后端一般比中部厚一些，这是因为在连续式精轧机组中带钢端部没有张力的缘故。

带钢后端一般比前端厚，这是温度不同所致。

285．冷轧不锈钢带的生产工艺流程是怎样的?

不锈钢带的生产工艺与一般冷轧带钢生产工艺的区别在于不锈钢板带在冷轧前必须先经退火和在生产过程中必须随时保持带钢表面的洁净，以提高成品率和抗腐蚀性能。

不锈钢带的生产工艺