淺析化學(xué)成分對(duì)鉻錳鎳氮系奧氏體不銹鋼組織及冷壓延的影響

0引言

鉻錳鎳氮系奧氏體不銹鋼是以錳、氮代替稀缺和昂貴的鎳元素而發(fā)展起來的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼,其因良好的耐腐蝕性與高低溫性能,受到不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)越來越多的關(guān)注,品種開發(fā)數(shù)量和產(chǎn)品產(chǎn)量均逐年快速增長(zhǎng)^[1]。各大不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)會(huì)在經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)、市場(chǎng)使用、產(chǎn)品質(zhì)量以及成本控制等多方面因素的綜合考慮下,調(diào)整和優(yōu)化鉻錳鎳氮系奧氏體不銹鋼的成分和加工性能^[2]。

近期,我司在生產(chǎn)CJ5L牌號(hào)的鉻錳鎳氮系奧氏體不銹鋼過程中冷爆次數(shù)較多,且冷軋壓下率達(dá)不到目標(biāo)值,經(jīng)過取樣分析發(fā)現(xiàn),黑皮卷和白皮卷的碳化物析出比例較高。為驗(yàn)證碳元素含量的高低對(duì)熱軋卷的碳化物析出及冷軋卷壓下率的影響,在原有成分的基礎(chǔ)上,對(duì)碳元素進(jìn)行調(diào)整并試生產(chǎn)一個(gè)批次試驗(yàn)卷做對(duì)比驗(yàn)證。

1試驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)材料為不同碳含量的CJ5L不銹鋼,生產(chǎn)工藝流程為:冶煉→連鑄→熱軋→退火酸洗→冷軋→退火酸洗;成品厚度為0.8 mm,其化學(xué)成分如表1所示。由熱軋軋到2.2 mm的厚度,經(jīng)過1150℃高溫固溶,由五連軋軋到0.8 mm厚度,再經(jīng)1 040℃高溫固溶,得到成品2B板鋼卷。

2試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 固溶生產(chǎn)結(jié)果

用2.2 mm規(guī)格的CJ5L—1降碳試驗(yàn)卷和同規(guī)格的正常CJ5L卷進(jìn)行精軋軋制力對(duì)比。2.2mm規(guī)格的 CJ5L—1降碳試驗(yàn)卷軋1.5 mm或1.3 mm規(guī)格,各站軋制力均比正常卷的軋制力略高,如表2所示。

2.2冷軋生產(chǎn)結(jié)果

用2.2 mm規(guī)格的CJ5L—1降碳試驗(yàn)卷和同規(guī)格的正常CJ5L卷進(jìn)行五連軋軋制力對(duì)比。試驗(yàn)卷在連軋1~5個(gè)機(jī)架軋制力都比同規(guī)格的正常卷要小,但都在50 t范圍內(nèi),如表3所示。

2.3 固溶態(tài)微觀組織

隨機(jī)各取兩個(gè)不同碳含量不銹鋼卷固溶態(tài)的微觀組織做對(duì)比,如圖1、圖2所示。

由圖1、圖2可知,兩種不同碳含量不銹鋼卷的金相組織沒有明顯的區(qū)別,均為均勻的奧氏體組織,有碳化物析出的金相組織,析出也不是很明顯。

2.4 力學(xué)性能

2.4.1 屈服強(qiáng)度

正常CJ5L鋼卷的屈服強(qiáng)度主要在480~530N/mm²之間,如圖3所示;降碳試驗(yàn)卷的屈服強(qiáng)度主要在470~530 N/mm²之間,如圖4所示。降碳試驗(yàn)卷與正常CJ5L差別不大,降碳試驗(yàn)卷滿足正常成品CJ5L內(nèi)控屈服強(qiáng)度300~600 N/mm²之間的要求。

2.4.2拉伸強(qiáng)度

正常 CJ5L 鋼卷的拉伸強(qiáng)度主要在 1 000 ~1200 N/mm²之間,如圖5所示;降碳試驗(yàn)卷的拉伸強(qiáng) 度主要在1 060~1 280 N/mm²之間,如圖6所示。降碳 試驗(yàn)卷部分拉伸強(qiáng)度超出內(nèi)控1 200 N/mm²上限,未滿足正常成品CJ5L內(nèi)控拉伸強(qiáng)度600~1 200 N/mm²之間的要求。

2.4.3斷后延伸率

正常CJ5L鋼卷的斷后延伸率主要在40%~50%范圍內(nèi),如圖7所示;降碳試驗(yàn)卷的斷后延伸率主要在38%~56%之間,如圖8所示。降碳試驗(yàn)卷斷后延伸率波動(dòng)較大。

2.4.4硬度

正常CJ5L鋼卷的硬度主要在245HV~270HV之間,如圖9所示;降碳試驗(yàn)卷的硬度主要在250HV~270HV之間,如圖10所示,與正常CJ5L鋼卷差別不大,降碳卷滿足正常成品CJ5L內(nèi)控硬度220HV~270HV區(qū)間的要求。

3 結(jié)論

1)在連軋過程中,降碳試驗(yàn)卷比正常成分卷軋制力略小,對(duì)提高冷軋壓下率有一定的提升作用。

2)該批次降碳試驗(yàn)卷,一部分卷的金相組織存在碳化物析出的情況,與原成分CJ5L對(duì)比,沒有改善的效果。

3)該批次降碳試驗(yàn)卷,總的力學(xué)性能情況不比原成分的力學(xué)性能好,還需進(jìn)一步改善。

[參考文獻(xiàn)]

[1]邢長(zhǎng)軍,廖輝,寧小智,等.新型節(jié)鎳奧氏體不銹鋼的成分設(shè)計(jì)及生產(chǎn)試制[J].鋼鐵,2021,56(4):93-97.

[2]黃賢光.成分調(diào)整對(duì)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼組織和性能的影響[J].特鋼技術(shù),2021,27(1):21-23.

2024年第22期第10篇