具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法技术领域

《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》涉及奥氏体不锈钢带的制作方法，具体涉及一种具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法。

具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法专利目的

《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》目的是提供一种具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，制得的奥氏体不锈钢带能够消除热轧原料中的缺陷，降低奥氏体不锈钢带表面粗糙度，提高奥氏体不锈钢带的光亮表面的细腻度和解析度。

具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法技术方案

《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》采用的技术方案是：一种具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，包括如下步骤：

步骤一、制作精控工作辊：先将轧机工作辊初加工至其表面粗糙度Ra为0.05～0.08微米，然后利用15微米抛光带对其抛光，制成表面粗糙度Ra为0.01～0.03微米的精控工作辊；

步骤二、初轧：采用二十辊精密冷轧机组，将2.8～3.0毫米厚的热轧不锈钢原料轧制成厚为1.8～2.0毫米、表面粗糙度Ra为0.25～0.35微米的奥氏体不锈钢带；

步骤三、修磨：利用二磨头修磨机组将步骤二中所得的奥氏体不锈钢带修磨成表面粗糙度Ra为0.1～0.2微米的奥氏体不锈钢带；

步骤四、精轧：利用二十辊精密冷轧机组，其最后一道次采用步骤一中所得精控工作辊，将步骤三中所得的1.8～2.0毫米厚的奥氏体不锈钢带轧制成厚为0.3～0.8毫米、表面粗糙度Ra为0.04～0.08微米的奥氏体不锈钢带；

步骤五、光亮退火：步骤四中所得奥氏体不锈钢带通过光亮退火炉退火后进行快速冷却，得到具有光亮表面的半成品奥氏体不锈钢带；

步骤六、平整：使用平整机，将步骤五中所得具有光亮表面的半成品奥氏体不锈钢带进行平整，制得表面光泽度GS≥580GU、表面粗糙度Ra≤0.02微米的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带。

其中，步骤一中抛光压力为0.5～0.7兆帕，抛光时间为20～30分钟。

其中，步骤二中的轧制力为7000～8000千牛，轧制张力为300～500千牛，轧制速度为300～500米/分，轧制油喷射速度为320升/分。

其中，步骤三中所述二磨头修磨机组的第一个磨头采用120粒度的砂带，第二个磨头采用180粒度的砂带；修磨时，所述奥氏体不锈钢带的进给速度为25～35米/分，砂带的运转速度为1000～1800米/分。

其中，步骤四中的轧制力为6000～7000千牛，轧制张力为100～400千牛，轧制速度为300～500米/分，轧制油喷射速度为300升/分。

其中，步骤五中所述步骤四中所得奥氏体不锈钢带通过所述光亮退火炉的速度为40～70米/分，所述光亮退火炉内的保护气体压力为800～1200帕，所述光亮退火炉中的材料温度为1100～1120℃。

其中，步骤六中所述平整机的轧制力2000～5000千牛、延伸率为1.5％～4％，所述步骤五中所得半成品奥氏体不锈钢带的进给速度为150～250米/分。

具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法改善效果

由于上述技术方案运用，《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》具有下列优点：

1.《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》的制作方法中，步骤四精轧过程中的最后一道次采用精控工作辊，以及制作过程的每道工序中对奥氏体不锈钢带的表面粗糙度进行管控，大幅提高奥氏体不锈钢带的表面细腻度和解析度，其表面粗糙度Ra可降至0.02微米以内。

2.《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》的制作方法中，热轧不锈钢原料经小压下量初轧后，能够有效降低原料表面粗糙度，接着增加一道修磨工序，该两工序的配合能够消除热轧原料中的裂纹、麻坑、划伤等缺陷，显著提高具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的成材率和产品品质。

具有光亮表面的奥氏体不锈钢带具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，表面光洁度好，能直接用作产品的最终表面材料。具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的传统制作方法如下：

（1）用2B表面奥氏体不锈钢带修磨成光亮面，该种方法费时费力，生产成本高；

（2）经过冷轧、光亮退火、平整工序生产成具有光亮面的奥氏体不锈钢带。利用上述两种传统制作方法生产具有光亮表面的奥氏体不锈钢带，热轧原料中的缺陷如裂纹、麻坑、划伤等无法消除，严重影响奥氏体不锈钢带的品质。

为解决上述问题，中国发明专利CN101384744A公开了一种连续生产具有光亮表面外观和优良机械特性的奥氏体不锈钢带材的方法，包括如下步骤：步骤一、冷轧奥氏体不锈钢带材，该奥氏体不锈钢带材包括，以重量％计：0.025≤C≤0.15％，0.20≤Si≤1.0％，0.5≤Mn≤2.0％，6.0≤Ni≤12.0％，16.0≤Cr≤20.0％，Mo≤3.0％，0.03≤N≤0.16％，Cu≤0.50％，P≤0.50％，S≤0.015％，任选地，0.10≤V≤0.50％，并且0.03≤Nb≤0.50％，其中0.10≤Nb V≤0.50％，余量为铁和熔炼产生的任选的杂质，该冷轧利用算术平均粗糙度Ra小于或等于0.15微米的工作轧辊来进行；步骤二、在退火炉中使冷轧的带材进行热处理，在该退火炉内对铁来说的氧化性气氛占优势，以用于获得被氧化物层覆盖的带材，调节所述热处理以进行钢的部分再结晶以获得再结晶体积比例为60～75％的带材；步骤三、借助于至少一种酸性清洗溶液对经过热处理的带材进行清洗操作，该清洗溶液能够根据所述氧化物层的厚度和其性质完全去除所述氧化物层，而不侵蚀钢的晶界。《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》可以赋予在烃燃烧炉中处理的奥氏体不锈钢带材以如下的特性：光亮的表面外观、600兆帕的弹性极限Rp0.2和800兆帕的断裂载荷Rm，结合了大于或等于40％的伸长率A80。但是该发明所用的工作轧辊具有小于或等于0.15微米，优选小于或等于0.10微米的算术平均粗糙度Ra，获得的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的算术平均表面粗糙度Ra为0.07～0.12微米，由此《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》所得的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的表面细腻度和解析度不够，难以用在高端的汽车装饰、家用电器等产品上。

1.一种具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、制作精控工作辊：先将轧机工作辊初加工至其表面粗糙度Ra为0.05～0.08微米，然后利用15微米抛光带对其抛光，制成表面粗糙度Ra为0.01～0.03微米的精控工作辊；步骤二、初轧：采用二十辊精密冷轧机组，将2.8～3.0毫米厚的热轧不锈钢原料轧制成厚为1.8～2.0毫米、表面粗糙度Ra为0.25～0.35微米的奥氏体不锈钢带；步骤三、修磨：利用二磨头修磨机组将步骤二中所得的奥氏体不锈钢带修磨成表面粗糙度Ra为0.1～0.2微米的奥氏体不锈钢带；步骤四、精轧：利用二十辊精密冷轧机组，其最后一道次采用步骤一中所得精控工作辊，将步骤三中所得的1.8～2.0毫米厚的奥氏体不锈钢带轧制成厚为0.3～0.8毫米、表面粗糙度Ra为0.04～0.08微米的奥氏体不锈钢带；步骤五、光亮退火：步骤四中所得奥氏体不锈钢带通过光亮退火炉退火后进行快速冷却，得到具有光亮表面的半成品奥氏体不锈钢带；步骤六、平整：使用平整机，将步骤五中所得具有光亮表面的半成品奥氏体不锈钢带进行平整，制得表面光泽度GS≥580GU、表面粗糙度Ra≤0.02微米的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带。

2.根据权利要求1所述的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，其特征在于：步骤一中抛光压力为0.5～0.7兆帕，抛光时间为20～30分钟。

3.根据权利要求1所述的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，其特征在于：步骤二中的轧制力为7000～8000千牛，轧制张力为300～500千牛，轧制速度为300～500米/分，轧制油喷射速度为320升/分。

4.根据权利要求1所述的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，其特征在于：步骤三中所述二磨头修磨机组的第一个磨头采用120粒度的砂带，第二个磨头采用180粒度的砂带；修磨时，所述奥氏体不锈钢带的进给速度为25～35米/分，砂带的运转速度为1000～1800米/分。

5.根据权利要求1所述的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，其特征在于：步骤四中的轧制力为6000～7000千牛，轧制张力为100～400千牛，轧制速度为300～500米/分，轧制油喷射速度为300升/分。

下面结合附图及实施例对《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》作进一步描述：

• 实施例一：一种具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法，包括如下步骤：

步骤一、制作精控工作辊：先将轧机工作辊初加工至其表面粗糙度Ra为0.05～0.08微米，然后利用15微米抛光带在0.5～0.7兆帕压力下对其抛光20～30分钟，制成表面粗糙度Ra为0.01～0.03微米的精控工作辊。

步骤二、初轧：采用二十辊精密冷轧机组，将2.8～3.0毫米厚的热轧不锈钢原料在轧制力为7000～8000千牛、轧制张力为300～500千牛、轧制速度为300～500米/分、轧制油喷射速度为320升/分的条件下，轧制成厚为1.8～2.0毫米、表面粗糙度Ra为0.25～0.35微米的奥氏体不锈钢带。

步骤三、修磨：利用二磨头修磨机组，其第一个磨头采用120粒度的砂带，第二个磨头采用180粒度的砂带，在步骤二中所得的奥氏体不锈钢带的进给速度为25～35米/分、砂带的运转速度为1000～1800米/分的条件下，将步骤二中所得的奥氏体不锈钢带修磨成表面粗糙度Ra为0.1～0.2微米的奥氏体不锈钢带。

步骤四、精轧：利用二十辊精密冷轧机组，其最后一道次采用步骤一中所得精控工作辊，在轧制力为6000～7000千牛、轧制张力为100～400千牛、轧制速度为300～500米/分、轧制油喷射速度为300升/分的条件下，将步骤三中所得的1.8～2.0毫米厚的奥氏体不锈钢带轧制成厚为0.3～0.8毫米、表面粗糙度Ra为0.04～0.08微米的奥氏体不锈钢带。

步骤五、光亮退火：步骤四中所得奥氏体不锈钢带以40～70米/分的速度通过炉内保护气体压力为800～1200帕、材料温度为1100～1120℃的光亮退火炉，退火后进行快速冷却，得到具有光亮表面的半成品奥氏体不锈钢带。

步骤六、平整：使用平整机，在轧制力为2000～5000千牛、延伸率为1.5％～4％、步骤五中所得半成品奥氏体不锈钢带的进给速度为150～250米/分的条件下，将步骤五中所得半成品奥氏体不锈钢带进行平整，制得表面光泽度GS≥580GU、表面粗糙度Ra≤0.02微米的具有光亮表面的奥氏体不锈钢带。

《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》的制作方法中，步骤四精轧过程中的最后一道次采用精控工作辊，以及制作过程的每道工序中对奥氏体不锈钢带的表面粗糙度进行管控，大幅提高奥氏体不锈钢带的表面细腻度和解析度，其表面粗糙度Ra可降至0.02微米以内。

《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》的制作方法中，热轧不锈钢原料经小压下量初轧后，能够有效降低原料表面粗糙度，接着增加一道修磨工序，该两工序的配合能够消除热轧原料中的裂纹、麻坑、划伤等缺陷，显著提高具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的成材率和产品品质。

2018年12月20日，《具有光亮表面的奥氏体不锈钢带的制作方法》获得第二十届中国专利优秀奖。 2100433B

表面：光亮面

高铬铸铁铸态基体组织通常不是单一组织，含有奥氏体、珠光体，厚大缓冷铸件中还存在一些二次碳化物以及少量其他非固溶相。为了达到硬化目的，淬火第一个步骤就是将铸件加热超过A_C3，保温一定时问后，使铸态基体组织转变成为单一的奥氏体组织。这一过程称为奥氏体化。

铸态基体组织对奥氏体化过程有一定影响。因为不同相组分在奥氏体化温度下的转变和元素溶解情况是不相同的。例如层状珠光体的碳扩散距离短，易于分解，在奥氏体化过程中能较快达到固溶体的成分平衡。珠光体基体高铬铸铁能在较短加热时间内获得均匀的奥氏体组织，因此规定高铬铸铁件淬火前实行预珠光体化处理是有益的。

高铬铸铁件加热到A_C1度后，基体局部组织开始发生点阵改组，出现α→γ转变。随温度增高，γ转变量逐渐增加。理论上铸件温度达到A_C3，转变应该停止。但是，实际测定结果表明，铸件加热到稍高于A_C3温度进行奥氏体化，α→γ转变的速度比较缓慢，即使保温时间很长，也难以使基体全部成为单一奥氏体组织。此外生成的奥氏体组织化学成分很不均匀，并且含有许多未溶碳化物以及其他熔点较高的杂质。已发现细小的碳化物常常成片弥散分布。这些不纯物不但影响过冷奥氏体的转变，而且也会使转变产物组织均匀性显著下降，最终导致铸件力学性能降低。

加热温度超过A_C320～30℃，α→γ转变才开始逐渐趋于停止。高铬铸铁通常采用的奥氏体化温度超过A_C370～120℃以上。这样的温度既是为了奥氏体组织充分均匀化，也是进行脱稳处理的需要。

确定某一铸件的奥氏体化温度，需要知道该铸件的A_C3温度。但是高铬铸铁含有多种合金元素，直接影响A_C3温度，难以写出各元素质量分数对A_C1和A_C3温度综合影响的表达式。

碳在奥氏体中的溶解度随奥氏体化温度提高而增加，适当提高奥氏体化温度会使淬火后马氏体的硬度上升。但是过度提高温度将产生相反效果。例如奥氏体化温度超过100℃以后，由于二次碳化物重新溶入奥氏体，使奥氏体含碳量增多、组织稳定性提高，淬火后铸件中残余奥氏体在基体中的体积分数可能超过70%。因此，高铬铸铁件奥氏体化温度不应超过980～1000℃。

铸件在炉内加热到预定的奥氏体化温度后开始计算奥氏体化保温时问。此时间过程包括：铸件整体达到奥氏体化温度所需时问、成分均匀化及二次碳化物析出所需时间。

奥氏体化所需时间中，成分均匀化所需时问比较长，铬、碳含量较高时需要的时间更长。其次是铸件结构所决定的铸件整体加热到奥氏体化温度所需时问。在炉内升温过程

中，铸件的实际温度总是滞后于炉子的测定温度，而且铸件的模数越高，滞后越显著。铸件表面温度向内部传导，是滞后的重要原因。据测定，二次碳化物析出时间并不长，一般高铬铸铁件整体达到奥氏体化温度后，20min即可结束析出过程。这可能与铸件加热过程中已有二次碳化物析出有关。

铸件具体的奥氏体化保温时间，可以这样计算：厚度25mm的铸件基本保温时间为2h，厚度每增加25mm保温时间增加1h。或根据铸件最大模数计算保温时间，1cm模数铸件保温时间2h，每增加1cm模数，增加0.5h。即：保温时间=2h 0.5h/1cm模数.

如果加热前铸件的基体组织为珠光体，保温时间可适当减少。