304不銹鋼退火方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及冶金領域，具體涉及熱乳不銹鋼生產技術，特別是304奧氏體不銹鋼帶鋼再壓用途熱退火酸洗生產方法，即一種不銹鋼退火方法，尤其是一種304不銹鋼退火方法。

　　【背景技術】

　　[0002]304(號)不銹鋼帶鋼熱退火酸洗過程中，通過熱退火酸洗工藝生產出熱乳白皮卷，以達到產品需求的性能。一般304不銹鋼帶鋼在進行熱乳后，其硬度較高且碳化物析出，304不銹鋼帶鋼熱退火的主要目的在于使碳化物固溶(固溶處理)、調整晶粒度、軟化、減少S鐵素體等，以滿足后續處理時的產品需求，一般304白皮卷產品的用途有:板材用途，管材用途，沖壓用途，研磨用途與再壓用途。

　　[0003]當再壓用途材再壓過程中，帶鋼中的晶粒組織會被破壞，需要重新冷退火作業以形成新的晶粒組織。目前，再壓用途的304不銹鋼與板材用途，管材用途，沖壓用途，研磨用途的304不銹鋼的退火溫度都為1000至1100°C，消耗的熱能較大。

　　[0004]綜上所述，現有技術中存在以下問題:再壓用途的304不銹鋼退火溫度高，消耗的熱能較大。

　　【發明內容】

　　[0005]本發明提供一種304不銹鋼退火方法，降低退火溫度作業，以達到節約能源、降本節資的目的。

　　[0006]為此，本發明提出一種304不銹鋼退火方法，所述304不銹鋼退火方法用于冷乳再壓用的304不銹鋼，所述304不銹鋼退火方法采用304奧氏體不銹鋼黑皮帶鋼，厚度規格

　　2.0mm至10.0mm ;寬度規格900mm至1600mm，所述304不銹鋼退火方法包括:

　　[0007]步驟a，退火作業:將帶鋼進行退火處理，退火溫度處于900至1000°C之間，持續時間為I至3分鐘，通板速度40至70mpm ；

　　[0008]步驟b，物理除磷:將經過退火處理的帶鋼進行表面氧化皮去除，物理除磷中首先進行破磷機破磷工藝，通過破磷機張力的張力拉伸，使帶鋼產生0.5±0.2%的延伸，使鋼帶表層氧化皮與不銹鋼基體脫離；再通過拋丸機拋丸工藝，通過拋輪拋射至帶鋼表面，使帶鋼表層氧化皮被拋丸拋脫落帶鋼表面，拋丸之后帶鋼進入酸洗工藝；

　　[0009]步驟C，熱退火酸洗作業:對經過物理除磷處理后的帶鋼進行酸洗，得到白皮不銹鋼卷廣品；

　　[0010]步驟d，冷乳再壓作業:采用冷乳機組對酸洗后的帶鋼進行5-13道次的乳制，最終乳制厚度為0.3mm至6.0mm ；

　　[0011]步驟e，冷退火酸洗作業:對經過冷乳再壓作業后的帶鋼在1100-1200°C進行連續退火，退火時間為1-3分鐘，再通過電解，然后經過冷退火混酸酸洗，得到最終再壓產品；

　　[0012]最終產品性能:機械性能中，屈服強度200至350N/mm2，抗拉強度600至800N/mm2，硬度HV為150至200，金相等級7.0至9.0級；耐蝕性與成型性均滿足標準。

　　[0013]進一步地，破磷機破磷工藝中，采用20Ton至30Τοη之間的張力拉伸。

　　[0014]進一步地，拋丸工藝中，拋丸大小為0.2至0.6mm，拋輪轉速1800至2200rpm，拋丸投射量 800 至 1000kg/min。

　　[0015]進一步地，步驟c中，將經過物理除磷處理后的帶鋼進行H2S04酸洗，其中硫酸濃度為100?200g/l，金屬離子濃度< 60g/L，酸洗溫度為75?85°C，H2SO4酸洗時間為0.5至2min，然后進行熱退火混酸酸洗，混酸中包括HF與HNO3,其中HF濃度為35g/l，HNO3濃度為100g/l，酸洗溫度為55至65°C，酸洗時間為I至3min。

　　[0016]進一步地，熱退火產品性能，產品屈服強度YS 280至340N/mm2，抗拉強度680至750N/mm2,硬度HRB 85至90之間，金相等級7.0至9.0級。

　　[0017]進一步地，冷乳再壓作業中:采用單機架二十輥可逆式冷乳機組進行5-13道次的車L制，得到冷乳不銹鋼帶鋼乳制力為600至ΙΟΟΟΤοη，最大乳制速度為300至500mpm。

　　[0018]進一步地，步驟e中，電解采用比重為1.1至1.3的Na2SO4溶液，電解的電流強度為 5000 至 8000A，溫度為 60-80 °C。

　　[0019]進一步地，步驟e中的冷退火混酸酸洗中，顯03的濃度為70_100g/L，HF的濃度為

　　5-10g/L，所述混酸酸洗的溫度為50-60°C。

　　[0020]進一步地，所述304不銹鋼退火方法包括:以下步驟:

　　[0021]步驟S1:素材準備:選用304不銹鋼帶鋼再壓材，厚度規格3.5mm，寬度規格1250mm ；

　　[0022]步驟S2:退火作業:將準備好的帶鋼退火處理，退火溫度1000°C，退火時間為2.2分鐘，通板速度70mpm ；

　　[0023]步驟S3:物理除磷:將經過退火處理的帶鋼進行除磷，破磷機張力24Ton，延伸率

　　0.5% ;拋丸機投射量1100kg/min，投射速度2100rpm ;

　　[0024]步驟S4:酸洗作業，對經過物理除磷處理后的帶鋼進行酸洗=H2SO4濃度150g/l，H2SO4溫度80°C，酸洗時間為0.7分鐘；HF濃度為35g/l，HNO3濃度為100g/l，混酸溫度60°C，酸洗時間為1.8分鐘，酸洗后產品性能:屈服強度YS 290N/mm2，抗拉強度TS 700N/mm2,硬度HRB 88，金相等級8.5級，滿足304鋼種機械性能；

　　[0025]步驟S5:冷乳再壓作業:對酸洗后的帶鋼進行冷乳，乳制厚度1.2mm,作業Pass數9Pass，最大乳制力950Ton，乳制最大速度530mpm ；

　　[0026]步驟S6:冷退火酸洗:對經過冷乳再壓作業后的帶鋼再次進行連續退火和酸洗，退火溫度1140°C，退火時間2min，Na2SO4S液比重1.17，其電解的電流強度為6500A，溫度為68°C，混酸溶液順03的濃度為94g/L，HF的濃度為7.5g/L，溫度為55 °C ；

　　[0027]最終產品性能:屈服強度YS 270N/mm2，抗拉強度TS 680N/mm2,硬度HV 171，金相等級7.5級，滿足304鋼種機械性能標準。

　　[0028]發明人在作業生產中發現:當再壓用途材再壓過程中，帶鋼中的晶粒組織會被破壞，需要重新冷退火作業以形成新的晶粒組織，新的晶粒組織跟之前熱退火生成的組織相關性不大，因此，發明人認為再壓用途材熱退火的晶粒組織要求相對寬松，可以比板材用途，管材用途，沖壓用途，研磨用途的熱退火的晶粒組織的性能稍微弱一些。在此基礎上，發明人在生產再壓用途材時，不影響再壓作業的前提下，對原有的技術方案改變了處理思路，適當降低退火溫度，仍然能夠得到合格的再壓用途材熱退火的晶粒組織，因而可以達到節約能源、降本節資的目的。為此，發明人經過對熱退火溫度與冷乳再壓用的304不銹鋼的晶粒組織、機械性能、化學性能、乳制性能等多方面的綜合研究，提出了將冷乳再壓用的304不銹鋼的熱退火溫度降低100°C左右，此工藝下，仍然能夠得到較為理想的適合冷乳再壓用的熱退火的晶粒組織，在節能減排的同時，還能滿足冷乳再壓用的各種性能要求。

　　【附圖說明】

　　[0029]圖1為現有技術的304不銹鋼熱退火的金相組織結構圖；

　　[0030]圖2為本發明實施例的304不銹鋼熱退火的金相組織結構圖。

　　【具體實施方式】

　　[0031]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明。

　　[0032]本發明對304不銹鋼帶鋼熱退火酸洗工藝再壓用途材作業時，在不影響再壓作業的前提下，實施304不銹鋼再壓材低溫退火(退火溫度較正常退火溫度降低約100°C左右，現有的熱退火溫度為100-1lOOtC )，通過溫度降低減少所需燃氣的消耗，以達到節約能源、降本節資的目的，本發明為了得到合適的熱退火溫度，進行了反復的實驗和工藝改進，在熱退火溫度為 500°C、550°C、600°C、650°C、700°C、750°C、800°C、850°C、875°C、900°C、925°C、950 °C、975°C、1000 V、1025°C、1050 V分別進行了實驗，其中，875 °C以下的低溫退火均以表明粗糙，從而導致熱退火酸洗表面與最終的冷乳產品表面粗糙與氧化鐵皮殘留較多而失敗，而熱退火溫度在900-1000°C之間，既能降低能耗，又能保證冷乳產品的表面質量。本發明采用如下技術方案:

　　[0033]低退退火素材對象:304奧氏體不銹鋼黑皮帶鋼；用途為冷乳再壓用途材；厚度規格 2.0mm-10.0mm ;寬度規格 900mm-1600mm ；

　　[0034]對上述素材不銹鋼帶鋼，進行低溫退火作業，該退火溫度處于900_1000°C之間，持續時間為1-3分鐘，通板速度40-70mpm，相對于正常退火溫度1000-1100°C降低了 100°C ；

　　[0035]物理除磷，將經過退火處理的帶鋼進行表面氧化皮去除，需要進行酸洗工藝，酸洗工藝進行前需要進行物理氧化皮出去，首先進行破磷機破磷工藝，通過20Ton-30Ton之間的張力拉伸，使帶鋼產生0.5±0.2%的延伸，使鋼帶表層氧化皮與不銹鋼基體脫離；再通過拋丸機拋丸工藝，拋丸通過拋輪高速拋射至帶鋼表面，使帶鋼表層氧化皮被拋丸拋脫落帶鋼表面，拋丸大小為0.2-0.6mm，拋輪轉速1800-2200rpm，拋丸投射量800-1000kg/min，之后帶鋼進入酸洗工藝段進行最終酸洗步驟；

　　[0036]酸洗步驟，將經過物理除磷處理后的帶鋼進行HS04酸洗，其中硫酸濃度為硝100?200g/l，金屬離子濃度彡60g/L，酸洗溫度為75?85°C，H2SO4酸洗時間為0.5_2min。后續酸洗為混酸酸洗，混酸中包括HF與HNO3,其中HF濃度為35g/l，HNO3濃度為100g/l，酸洗溫度為55-65°C，酸洗時間為l_3min，之后得到白皮不銹鋼卷產品；

　　[0037]熱退火產品性能，經過本發明的退火溫度處于900至1000°C之間的退火，(在冷乳再壓作業之前)產品屈服強度YS 280-340N/mm2,抗拉強度680-750N/mm2，硬度HRB 85-9

　　0之間，金相等級7.0-9.0級，符合正常產品基準，但對比正常產品因為退火溫度偏低，導致硬度與強度高于正常產品，對于深沖與深加工用途材使用時可能存在一定的影響，所以低溫退火素材限定為再壓用途材，一定程度的硬度增加對再壓作業時影響微小。

　　[0038]冷乳再壓作業:采用單機架二十輥可逆式冷乳機組進行5-13道次的乳制，得到冷乳不銹鋼帶鋼乳制力為600-1OOOTon，最大乳制速度為300-500mpm，最終乳制厚度為

　　0.3mm-6.0mm ;因熱退火酸洗帶鋼硬度比現有工藝的硬度有所提高，冷乳作業每道次的乳制力進行了略微的修訂，稍微降低了第一道次的壓下量，增加了第二和第三道次的壓下量，以適應素材的硬度變化，由于調整量較小，對冷乳乳機作業無明顯影響。

　　[0039]冷退火酸洗:在1100-1200°C進行連續退火，退火時間為1_3分鐘，后通過比重為

　　1.1-1.3的Na2SO4溶液，其電解的電流強度為5000-8000A，溫度為60-80°C，然后經過混酸酸洗，順03和HF的混酸溶液中，HN03的濃度為70-100g/L，HF的濃度為5_10g/L，所述混酸酸洗的溫度為50-60°C，后得到最終再壓產品；

　　[0040]最終產品性能:機械性能中屈服強度YS 200-350N/mm2,抗拉強度600-800N/mm2，硬度HV為150-200，金相等級7.0-9.0級；耐蝕性與成型性均滿足標準。

　　[0041]實施例

　　[0042]1、素材準備:選用304不銹鋼再壓材，厚度規格3.5mm，寬度規格1250mm ;

　　[0043]2、退火作業:退火溫度1000°C，退火時間為2.2分鐘，通板速度70mpm ;

　　[0044]3、物理除磷:破磷機張力24Ton，延伸率0.5%;拋丸機投射量1100kg/min，投射速度 210rpm ；

　　[0045]4、酸洗作業:H2S04濃度150g/l，H2S04溫度80°C，酸洗時間為0.7分鐘；HF濃度為35g/l，HNO3濃度為100g/l，混酸溫度60°C，酸洗時間為1.8分鐘；

　　[0046]5、產品性能:屈服強度YS 290N/mm2，抗拉強度TS 700N/mm2,硬度HRB 88，金相等級8.5級，滿足304鋼種機械性能，但硬度較接近上限90 ;

　　[0047]6、冷乳再壓作業:乳制厚度1.2mm，作業Pass數9Pass，最大乳制力950Ton，乳制最大速度530mpm ；

　　[0048]7、冷退火酸洗:退火溫度1140°C，退火時間2min，Na2SO4S液比重1.17，其電解的電流強度為6500A，溫度為68°C，混酸溶液順03的濃度為94g/L，HF的濃度為7.5g/L，溫度為 55 0C ;

　　[0049]8、最終產品性能:屈服強度YS 270N/mm2，抗拉強度TS 680N/mm2,硬度HV 171，金相等級7.5級，滿足304鋼種機械性能標準。

　　[0050]圖1為現有技術的304不銹鋼熱退火的金相組織結構圖，圖2為本發明實施例的304不銹鋼熱退火的金相組織結構圖。從圖1和圖2可以看出，圖1的不銹鋼熱退火的金相組織與本發明的不銹鋼低溫熱退火的金相組織基本沒有差異，性能能夠達到相同，因而，本發明在降低能耗的情況下，實現了正常的性能。

　　[0051]對比正常退火材作業情況，低溫退火素材有用途限定，退火溫度較正常退火溫度降低約100°c左右，其余生產工藝可以與正常材相同，對熱退火后中間產品有一定的影響，但冷乳再壓作業無明顯影響，冷乳最終產品性能均無差異且能夠正常產品化。低溫退火帶來的能源節檢，正常退火噸當燃氣消耗為31m3/Ton，低溫退火噸當消耗為28m3/Ton，噸當節檢3m3/Ton，按每年30萬Ton來計算，每年燃氣節檢90萬m3。

　　[0052]以上所述僅為本發明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發明的范圍。為本發明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。

　　【主權項】

　　1.一種304不銹鋼退火方法，其特征在于，所述304不銹鋼退火方法用于冷乳再壓用的304不銹鋼，所述304不銹鋼退火方法采用304奧氏體不銹鋼黑皮帶鋼，厚度規格2.0mm至10.0mm ;寬度規格900mm至1600mm，所述304不銹鋼退火方法包括: 步驟a，退火作業:將帶鋼進行退火處理，退火溫度處于900°C至1000°C之間，持續時間為I分鐘至3分鐘，通板速度40mpm至70mpm ； 步驟b，物理除磷:將經過退火處理的帶鋼進行表面氧化皮去除，物理除磷中首先進行破磷機破磷工藝，通過破磷機張力的張力拉伸，使帶鋼產生0.5±0.2%的延伸，使鋼帶表層氧化皮與不銹鋼基體脫離；再通過拋丸機拋丸工藝，通過拋輪拋射至帶鋼表面，使帶鋼表層氧化皮被拋丸拋脫落帶鋼表面，拋丸之后帶鋼進入酸洗工藝； 步驟C，熱退火酸洗作業:對經過物理除磷處理后的帶鋼進行酸洗，得到白皮不銹鋼卷產品 ； 步驟d，冷乳再壓作業:采用冷乳機組對酸洗后的帶鋼進行5-13道次的乳制，最終乳制厚度為0.3mm至6.0mm ； 步驟e，冷退火酸洗作業:對經過冷乳再壓作業后的帶鋼在1100°C -1200°C進行連續退火，退火時間為I分鐘至3分鐘，再通過電解，然后經過冷退火混酸酸洗，得到最終再壓產品; 最終產品性能:機械性能中，屈服強度200N/mm至350N/mm2，抗拉強度600N/mm至800N/mm2,硬度HV為150至200，金相等級7.0至9.0級；耐蝕性與成型性均滿足標準。2.如權利要求1所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，破磷機破磷工藝中，采用20Ton至3OTon之間的張力拉伸。3.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，拋丸工藝中，拋丸大小為.0.2mm 至 0.6mm,拋輪轉速 1800 至 2200rpm，拋丸投射量 800 至 1000kg/min。4.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，步驟c中，將經過物理除磷處理后的帶鋼進行H2SO4酸洗，其中硫酸濃度為100g/l?200g/l，金屬離子濃度< 60g/L，酸洗溫度為75°C?85°C，H2SO4酸洗時間為0.5min至2min，然后進行熱退火混酸酸洗，混酸中包括HF與HNO3，其中HF濃度為35g/l，HNO3濃度為100g/l，酸洗溫度為55°C至65°C，酸洗時間為Imin至3min。5.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，熱退火產品性能為:產品屈服強度 YS 280N/mm2至 340N/mm 2，抗拉強度 680N/mm2至 750N/mm2，硬度 HRB 85 至 90 之間，金相等級7.0至9.0級。6.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，冷乳再壓作業中:采用單機架二十輥可逆式冷乳機組進行5-13道次的乳制，得到冷乳不銹鋼帶鋼乳制力為600Ton至100Ton,最大乳制速度為300mpm至500mpm。7.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，步驟e中，電解采用比重為.1.1至1.3的Na2SO4溶液，電解的電流強度為5000A至8000A，溫度為60°C -800C08.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，步驟e中的冷退火混酸酸洗中，順03的濃度為70g/L-100g/L，HF的濃度為5g/L_10g/L，所述混酸酸洗的溫度為.50 ℃ -60℃。9.如權利要求2所述的304不銹鋼退火方法，其特征在于，所述304不銹鋼退火方法包括:以下步驟: 步驟S1:素材準備:選用304不銹鋼帶鋼再壓材，厚度規格3.5mm，寬度規格1250mm ;步驟S2:退火作業:將準備好的帶鋼退火處理，退火溫度1000°C，退火時間為2.2分鐘，通板速度70mpm ； 步驟S3:物理除磷:將經過退火處理的帶鋼進行除磷，破磷機張力24Ton，延伸率.0.5% ;拋丸機投射量1100kg/min，投射速度2100rpm ; 步驟S4:熱退火酸洗作業，對經過物理除磷處理后的帶鋼進行酸洗=H2SO4濃度150g/.1，H2SO4溫度80°C，酸洗時間為0.7分鐘；HF濃度為35g/l，HNO 3濃度為100g/l，混酸溫度.60℃，酸洗時間為1.8分鐘，酸洗后產品性能:屈服強度YS 290 N/mm2，抗拉強度TS 700N/mm2,硬度HRB 88，金相等級8.5級，滿足304鋼種機械性能； 步驟S5:冷乳再壓作業:對酸洗后的帶鋼進行冷乳，乳制厚度1.2mm，作業道次數為9道次，最大乳制力950Ton，乳制最大速度530mpm ； 步驟S6:冷退火酸洗作業:對經過冷乳再壓作業后的帶鋼再次進行連續退火和酸洗，退火溫度1140°C，退火時間2min，Na2SO4S液比重1.17，其電解的電流強度為6500A，溫度為68°C，混酸溶液順03的濃度為94g/L，HF的濃度為7.5g/L，溫度為55 °C ； 最終產品性能:屈服強度YS:270N/mm2，抗拉強度TS:680N/mm2,硬度HV171，金相等級.7.5級，滿足304鋼種機械性能標準。

　　【專利摘要】本發明提供了一種304不銹鋼退火方法，所述304不銹鋼退火方法用于冷軋再壓用的304不銹鋼，所述304不銹鋼退火方法采用304奧氏體不銹鋼黑皮帶鋼，厚度規格2.0mm至10.0mm；寬度規格900mm至1600mm，所述304不銹鋼退火方法包括：步驟a，退火作業：將帶鋼進行退火處理；步驟b，物理除磷：將經過退火處理的帶鋼進行表面氧化皮去除；步驟c，酸洗作業：對經過物理除磷處理后的帶鋼進行酸洗；步驟d，冷軋再壓作業：采用冷軋機組對酸洗后的帶鋼進行5-13道次的軋制；步驟e，冷退火酸洗。本發明通過溫度降低減少所需燃氣的消耗，以達到節約能源、降本節資的目的。

　　【IPC分類】C21D1/26, C21D8/02

　　【公開號】CN105087881

　　【申請號】CN201510589043

　　【發明人】劉奇毅, 楊春, 李善烈, 原米娜

　　【申請人】張家港浦項不銹鋼有限公司

　　【公開日】2015年11月25日

　　【申請日】2015年9月16日