[发明专利]一种铁素体不锈钢热轧热卷板的一火热装热处理工艺

说明书

本发明公开一种铁素体不锈钢热轧热卷板的一火热装热处理工艺，属于不锈钢生产的技术领域。所述热处理工艺为热轧后将热卷板直接装入已经预热的移动式罩式退火炉或回火炉中进行热处理，既克服现有热轧、退火分开的技术缺陷，冷卷加热热处理后的卷板性能不均匀，又生产出传统退火方法不能实现的屈服强度400‑500MPa的结构用铁素体不锈钢，还节省大量热能。本发明通过简单方便的一火热装热处理连续工艺，通过两种热处理温度和时间的控制使得铁素体不锈钢卷板分别满足冷压延和结构钢的性能要求。所述工艺方法适应于规模化生产，占炉时间少，能耗降低，有利于成份不同的钢卷快速切换热处理温度和时间，提高产品品质，匹配高效轧制流程。

技术领域

本发明属于不锈钢生产的技术领域，涉及一种铁素体不锈钢热轧热卷板的一火热装热处理工艺。

背景技术

铁素体不锈钢作为主要的不锈钢类型，在我国受到越来越多的重视和使用，且适用范围逐渐扩大。目前，铁素体不锈钢在冷轧之前必须经过退火处理，以提高铁素体不锈钢的延伸率，调整晶粒度，满足后续冷轧的要求。铁素体不锈钢热轧后退火采用的主要方法是罩式炉或连续炉。

然而，现有的退火方式不能进行连续退火，且连续退火对铁素体不锈钢的性能影响存在技术缺陷。具体来讲，连续炉由于加热段长短的限制，如果加热过程时间长，影响装备产量；而如果加热时间短，往往退火达不到性能要求。

例如，《软磁铁素体不锈钢》中P95页公开了退火保温时间一般按照如下计算：30min+厚度(mm)×1mi n/mm。这对于高效连续退火是完全不可能做到的。一般的工厂生产，在连续退火线上只能保持运行10-20min左右。所以连续退火线上制备得到的铁素体不锈钢钢卷的韧性通常达不到所需性能要求，延伸率既不能满足冷轧的需要，也不能作为结构钢使用。

而罩式退火炉一般采用热轧后冷卷入炉。从《不锈钢冷轧生产技术及其产品应用》中P33页的图2可以看出，铁素体不锈钢钢卷在炉停留时间40小时以上，有的达到70小时。铁素体不锈钢钢卷内外温差在第8小时附近达到400℃，均温时间达25小时。这导致钢卷温差太大，导致局部处理时间过长、温度过热问题严重，高温区晶界粗化，不仅降低钢的综合性能，而且导致能源的高消耗，且不锈钢卷板的不同部位因热处理时间不同而力学性能差异巨大。故而不锈钢退火处理后铁素体不锈钢钢卷的力学性能、金相组织、耐腐蚀性能不均匀。

中国专利CN112522488A公开了一种钢卷的制作工艺，通过制作钢坯、轧制钢卷、退火去应力处理、镀锌处理和后处理制备得到钢卷；其中，由于精轧后，冷却时降至300-500℃时即可进行卷曲工作，表明了钢卷温度在300-500℃时进入退火炉，然后冷却至室温，得到的钢卷韧性和延伸率较差。

中国专利CN 103374651 A公开了一种利用热轧余温对钢卷进行热处理的方法，并未对钢卷的热轧后温度进行控制，需要控制钢卷温度随时间变化的曲线，操作难度大，移出保温容器时温度较低，从说明书附图1可以看出，移出保温容器时100℃，热处理时间大约为65h，热处理时间较长。

综上，现有技术中的铁素体不锈钢热轧卷板存在热轧和退火分开进行的技术缺陷，需要能够将热轧和退火连续进行的热卷板直接入炉退火或回火的一火热装的热处理工艺，从而使得热处理后的卷板性能均匀。

因此，通过研发一种铁素体不锈钢热轧热卷板的一火热装的热处理连续工艺，以保证铁素体不锈钢热轧热卷板性能良好稳定、均匀一致，热处理时间短，操作简单，节省能源消耗，获得可控制的强度和延伸率，甚至能够利用残余马氏体来提高钢的综合性能，是非常必要的。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何克服现有技术中的铁素体不锈钢热轧热卷板不能一火热装的热处理工艺制备对材料的结构和性能的不利影响，例如：现有的热轧和退火一般都是分开，其中：退火采用冷卷加热，这一方面导致能源消耗，最关键是热处理后的卷板性能不均匀；而连续炉由于加热段长短的限制，罩式退火炉热处理后材料温差大以及力学性能、金相组织、耐腐蚀性能不均匀，热处理操作难度大，时间太长。