不銹鋼板帶材生產(chǎn)技術(shù)

無(wú)錫不銹鋼板廠(chǎng)家無(wú)錫漢能不銹鋼2019年12月24日訊  不銹鋼是一種高合金鋼，軋制變形抗力較大，加工硬化程度很高，是碳素鋼的2～3倍。為了軋制這種高硬度、冷軋加工硬化傾向大的材料，而且要達(dá)到高效率、高精度，必須使用剛性大的軋機(jī)。

最初，不銹鋼冷軋多采用4輥可逆式軋機(jī)。雖然4輥軋機(jī)的工作輥、支撐輥直徑大，牌坊龐大，但是軋機(jī)剛性不足，軋制精度不高。針對(duì)這種情況逐漸開(kāi)發(fā)出了MWK偏八輥軋機(jī)、十二輥軋機(jī)、二十輥軋機(jī)等多輥軋機(jī)。目前，不銹鋼的冷軋大多采用二十輥軋機(jī)，而最廣泛采用的是森吉米爾軋機(jī)，其次是森德威四柱式軋機(jī)。

1  不銹鋼的分類(lèi)、性能及用途

1．1  不銹鋼的分類(lèi)

不銹鋼通常是指鉻含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為12％--30％的鐵基耐蝕合金。通常將在大氣、水蒸氣和淡水等腐蝕性較弱的介質(zhì)中不生銹的鋼種稱(chēng)為不銹鋼；將在酸、堿、鹽等腐蝕性強(qiáng)烈的環(huán)境中具有耐腐蝕性的鋼種稱(chēng)為耐酸鋼。一般通稱(chēng)不銹鋼和耐酸鋼為不銹鋼。

不銹鋼的發(fā)明已有80多年的歷史。我國(guó)從1952年開(kāi)始生產(chǎn)不銹鋼。

不銹鋼的鋼種很多，性能各異，因此，有多種分類(lèi)方法：

(1)  按鋼的組織結(jié)構(gòu)分類(lèi)，如奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼等。

(2)  按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來(lái)分類(lèi)，如鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼，以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。

(3)  按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類(lèi)，如耐硝酸(硝酸級(jí))不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等。  

(4)  按鋼的功能特點(diǎn)分類(lèi)，如低溫不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。  

通常按不銹鋼最終熱處理得到的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將不銹鋼分為5大類(lèi)：

(1)  馬氏體不銹鋼。馬氏體不銹鋼含12％～18％Cr、0．1％以上C(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，和普通鋼一樣能通過(guò)淬火強(qiáng)化。當(dāng)加熱至臨界溫度以上快冷時(shí)，可獲得馬氏體組織。這類(lèi)鋼具有高的硬度和強(qiáng)度，但耐蝕性較差，不宜在苛刻的環(huán)境中使用。

(2)  鐵素體不銹鋼。鐵素體不銹鋼含12％～30％Cr、0．1％以下C(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，加熱時(shí)不發(fā)生相變，一般不能用熱處理強(qiáng)化。這類(lèi)鋼具有3種脆性?xún)A向，即475℃脆性、相析出脆性和晶粒長(zhǎng)大引起的脆性，常采用退火后急冷獲得良好的性能。

(3) 奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼含12％～25％Cr、8％～30％Ni(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，為鉻—鎳鋼；或以錳或錳+鎳代替鎳，為鉻—錳鋼，但后者用量較少。其他改善強(qiáng)度或耐酸性的合金元素為碳、銅、鉬、鈮、鈦、鋁等。加熱時(shí)組織穩(wěn)定，不能通過(guò)淬火強(qiáng)化。

(4)  雙相不銹鋼。雙相不銹鋼是在奧氏體組織中增加鐵素體形成元素的含量后獲得的，在固溶處理使用狀態(tài)下為奧氏體—鐵素體組織。

(5) 沉淀硬化不銹鋼。沉淀硬化不銹鋼固溶處理后具有奧氏體或馬氏體組織，經(jīng)強(qiáng)化處理后具有很高的強(qiáng)度和硬度。鋼的耐蝕性同熱處理及組織有很大的關(guān)系。

1.2  不銹鋼的成分、性能及用途

1.2.1  馬氏體不銹鋼

馬氏體不銹鋼主要是鉻含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不低于12%(一般在12％～18％之間)的高鉻鋼。其鉻含量的下限由不銹性決定，其上限由高溫奧氏體穩(wěn)定區(qū)域決定。

馬氏體不銹鋼還含有比鐵素體不銹鋼更高的碳含量(碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1％～1．0％)。隨著碳含量的增加，它的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、切削性等顯著提高，而耐蝕性則下降。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％左右時(shí)，淬火后的組織由馬氏體和鐵素體組成；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％～0．4％時(shí)，淬火后得到全部馬氏體組織(當(dāng)碳含量為上限時(shí)，有少量含碳化物)。有時(shí)為了提高鋼的力學(xué)性能和耐蝕性能，向鋼中加入一定量的鎳、鉬、釩、鈷、硅、銅等元素；為改善鋼的切削加工性，獲得好的表面粗糙度，有時(shí)向鋼中加入硫或硒等元素。

馬氏體不銹鋼的密度、線(xiàn)膨脹系數(shù)、比熱容和彈性模數(shù)與未經(jīng)合金化的中碳鋼區(qū)別不

大；由于鉻含量高，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)較低；碳含量高，塑性和韌性也較奧氏體和鐵素體差；電阻比中碳鋼高4—5倍，并且有鐵磁性。

馬氏體不銹鋼經(jīng)淬火后，變更回火溫度可獲得不同的力學(xué)性能。

馬氏體不銹鋼可在空氣中淬硬，故焊接性能不良，一般均不作焊接部件。當(dāng)必須在焊接后使用時(shí)，焊前要進(jìn)行預(yù)熱，焊后要進(jìn)行焊后熱處理或設(shè)法消除內(nèi)應(yīng)力。碳含量特別高的鋼無(wú)法進(jìn)行焊接。隨著碳含量的提高，馬氏體不銹鋼的焊接性、延伸性、成形性都將變差。高溫淬火或空冷后具有馬氏體及殘余奧氏體的混合組織，內(nèi)應(yīng)力大，較脆，其他性能也多不穩(wěn)定，因此必須進(jìn)行回火，以盡可能地消除內(nèi)應(yīng)力和脆性，并調(diào)整其他性能?；鼗鹂煞譃楦邷鼗鼗?560～650℃，目的在于調(diào)整力學(xué)性能)及低溫回火(150~370℃，目的在于消除應(yīng)力)兩類(lèi)。由于馬氏體不銹鋼在400~550℃范圍內(nèi)有第一回火脆性，故一般不在該溫度范圍內(nèi)進(jìn)行回火。當(dāng)馬氏體不銹鋼在加工過(guò)程中需要軟化時(shí)，常進(jìn)行工序間的低溫退火(750C)。馬氏體不銹鋼的淬火溫度一般為950一1150℃，碳含量和要求硬度愈高時(shí)，淬火溫度應(yīng)愈高(主要使碳化物較完全地溶解)。馬氏體不銹鋼的化學(xué)成分、鋼帶的熱處理制度、力學(xué)性能、特性和用途，以及力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系見(jiàn)表2-1一表2-6。

1.2.2  鐵素體不銹鋼  

鐵素體不銹鋼是指鉻含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般為12％一30％、結(jié)構(gòu)為體心立方的鐵基合金。鐵素體木銹鋼一般不含鎳，價(jià)格較鉻鎳奧氏體不銹鋼低廉，不僅節(jié)省鎳，而且抗應(yīng)力腐蝕破裂性能好。鐵素體的顯微結(jié)構(gòu)從本質(zhì)上決定了鐵素體不銹鋼的沖擊韌性差，有各種脆性，焊后塑性和耐蝕性差，對(duì)晶間腐蝕敏感，耐點(diǎn)蝕性能差等。雖然其價(jià)格較低廉，但是其特性中的缺點(diǎn)卻較大地限制了普通鐵素體不銹鋼的應(yīng)用，這是鐵素體不銹鋼發(fā)展較早，而在應(yīng)用上遠(yuǎn)比不上鉻—鎳奧氏體不銹鋼的主要原因。加人各種元素后，可以提高鐵素體不銹鋼的耐蝕性。尤其是在20世紀(jì)70年代后，運(yùn)用各種精煉技術(shù)，已經(jīng)能生產(chǎn)出各種碳、氮含量極低的高純級(jí)和超純級(jí)耐酸不銹鋼。這種不銹鋼基本上克服了上述各種缺點(diǎn)，成為了一種耐蝕性能好又廉價(jià)的不銹鋼，其用途正在不斷擴(kuò)大，研究和開(kāi)發(fā)工作也在向縱深發(fā)展，是一類(lèi)很有前途的鋼種。 鐵素體不銹鋼的化學(xué)成分、熱處理制度、力學(xué)性能、特性和用途見(jiàn)表1—7一表1—10。

1.2.3  奧氏體不銹鋼  

奧氏體不銹鋼是不銹鋼種類(lèi)中鋼種最多、使用量最大的一種，約占不銹鋼總產(chǎn)量的65％一70%。一般認(rèn)為此種鋼是在鐵—鉻合金系列中加入面心立方元素，例如鎳、錳等，使之在室溫下獲得奧氏體組織。最常用的奧氏體不銹鋼是鐵·鉻·鎳系合金，即美國(guó)AISI標(biāo)準(zhǔn)的300系奧氏體不銹鋼。此外還有鐵·鉻—鎳—錳(或稱(chēng)鐵—鉻—錳)系合金，即美國(guó)AISl-200系奧氏體不銹鋼，以及特殊奧氏體不銹鋼。  

由于奧氏體不銹鋼具有全面、良好的綜合性能，在工業(yè)上獲得了廣泛的應(yīng)用。奧氏體不銹鋼1913年在德國(guó)問(wèn)世；成分為Crl8Ni8(即18-8)。在隨后的80多年內(nèi)，其成分在18-8的基礎(chǔ)上有以下幾方面的發(fā)展：(1) 加鉬改善了鋼的點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕性；(2) 降低碳含量或加鈦或鈮、鉭穩(wěn)定化元素，減小了焊接材料的晶間腐蝕傾向；(3) 加鉻和鎳改善高溫抗氧化性和強(qiáng)度；(4) 加鎳改善抗應(yīng)力腐蝕性能；(5) 加硫、硒改善切削性和構(gòu)件表面精度。奧氏體不銹鋼的化學(xué)成分、熱處理制度、力學(xué)性能；特性和用途見(jiàn)表1-11一表1—15。

1.2.4  雙相不銹鋼

雙相不銹鋼是指鋼的顯微組織主要由兩種相組成而且每種都占有較大的體積比，這不同于一種主相中分布著微細(xì)第二相的結(jié)構(gòu)。既然是不銹鋼，那么這兩種主要的相都應(yīng)該是不銹的，也就是說(shuō)，每一相中至少應(yīng)含有12％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上的鉻。最常見(jiàn)的相有面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體相( 相)和體心立方結(jié)構(gòu)的鐵素體相( 相)，當(dāng)發(fā)生與馬氏體相變時(shí)亦可出現(xiàn)體心立方結(jié)構(gòu)的馬氏體相(M相)，因此，雙相不銹鋼有：鐵素體—奧氏體型、鐵素體—馬氏體型、奧氏體—馬氏體型等幾種形式的雙相不銹鋼，當(dāng)然也有鐵素體—奧氏體—馬氏體三相共存的情況。然而，大部分實(shí)用的雙相不銹鋼中通常是由鐵素體和奧氏體兩相組成的。

由奧氏體和部分鐵素體組成的雙相不銹鋼結(jié)構(gòu)不僅可以顯著改善焊縫的耐晶間腐蝕性能，防止焊接熱裂紋的產(chǎn)生，而且還具有一系列其他的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，雙相不銹鋼的研究開(kāi)發(fā)非?；钴S，相繼發(fā)展了一系列新型雙相不銹鋼。一般來(lái)說(shuō)，新型雙相不銹鋼具有如下特點(diǎn)：  

(1) 具有較高的屈服強(qiáng)度(約為奧氏體不銹鋼的兩倍)及良好的韌性，在適當(dāng)溫度下還能顯示超塑性；

(2) 具有優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性能；

(3) 與奧氏體不銹鋼相比，導(dǎo)熱系數(shù)大，線(xiàn)膨脹系數(shù)??；

(4) 可焊接性好，熱裂傾向小，不需要焊前和焊后熱處理；

(5) 鋼中一般含有18％一25％Cr、5％～7％Ni(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，由于鎳含量低，價(jià)格相對(duì)較為便宜；   

(6) 仍具有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性?xún)A向，特別是當(dāng)鉻含量較高時(shí)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為25％)更為明顯。

奧氏體—鐵素體不銹鋼的化學(xué)成分、熱處理制度、力學(xué)性能和用途見(jiàn)表1—16一表1—19。

1.2.5  沉淀硬化不銹鋼  

沉淀硬化不銹鋼，是在各類(lèi)不銹鋼中通過(guò)單獨(dú)或復(fù)合加入硬化元素，而獲得高強(qiáng)度，高韌性、高耐腐蝕性的一類(lèi)不銹鋼。早在1934年美國(guó)的Foloy即獲得了沉淀硬化不銹鋼的專(zhuān)利，20世紀(jì)40年代正式用于軍工，后期推廣到民用。根據(jù)鋼中主要合金元素含量和加入不同的硬化元素，沉淀硬化不銹鋼分為4大類(lèi)，：馬氏體型(包括馬氏體沉淀硬化不銹鋼、馬氏體時(shí)效不銹鋼)、半奧氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型。目前國(guó)標(biāo)中正式使用的鋼種僅有0Crl7Ni7AI、0Crl7Ni4Cu4Nb、0Crl5Ni7M02A13個(gè)牌號(hào)，而在鋼帶方面僅有0Crl7Ni7AI一個(gè)牌號(hào)，其化學(xué)成分、熱處理制度、力學(xué)性能、特性和用途見(jiàn)表1-20一表1—23。 

2  冷軋不銹鋼帶原料的生產(chǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)冷軋不銹鋼帶的表面質(zhì)量、厚度偏差和力學(xué)性能的要求日益嚴(yán)格。但是冷軋鋼帶的性能并不僅僅取決于冷軋工藝過(guò)程和熱處理工藝。煉鋼、鑄坯、熱軋、冷軋和熱處理對(duì)最終產(chǎn)品的性能都有影響。特別是不銹鋼冷軋鋼帶的質(zhì)量更直接受原料的內(nèi)在質(zhì)量；表面質(zhì)量、尺寸精度的決定性影響。保證冷軋不銹鋼帶質(zhì)量的第一個(gè)基礎(chǔ)是鋼的質(zhì)量。冶煉時(shí)鋼的化學(xué)成分的控制，對(duì)冷軋鋼帶的質(zhì)量起決定性作用；冷軋鋼帶的原料是熱軋鋼帶，熱軋鋼帶的組織和性能直接影響冷軋鋼帶的組織和性能，熱軋鋼帶的幾何尺寸最終也要反映到冷軋帶鋼上。因此，煉鋼的質(zhì)量和熱軋鋼帶的質(zhì)量是高質(zhì)量冷軋不銹鋼帶生產(chǎn)的基礎(chǔ)。冷軋不銹鋼帶原料的生產(chǎn)大體可分為冶煉、澆鑄和熱軋3個(gè)階段。

2.1  不銹鋼的冶煉

不銹鋼的冶煉決定生產(chǎn)鋼種的化學(xué)成分，是不銹鋼內(nèi)在質(zhì)量的根本保證。

A  對(duì)冶煉化學(xué)成分進(jìn)行嚴(yán)格控制

不銹鋼廣泛用于防銹、耐酸等多種用途，為此設(shè)計(jì)出了多種鋼種，各鋼種有各自不同的化學(xué)成分要求，所涉及的元素很多，除常規(guī)的碳、硅、錳、磷、硫元素外，還有合金元素鉻、鎳、鉬、鈮、鈦、銅、鉛及氮等。這些元素的含量，不僅直接影響到產(chǎn)品的使用性能，而且也直接影響生產(chǎn)過(guò)程中的軋制加工性能和表面質(zhì)量。因此，冶煉不銹鋼要求對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行嚴(yán)格控制，不僅要求符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，而且要求符合廠(chǎng)家更嚴(yán)格的內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)。

B  解決“降碳”和“保鉻”的矛盾

不銹鋼中鉻含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在12％以上。為進(jìn)一步提高不銹鋼的耐蝕性能，鋼中還需加入更多的鉻和一定量的鎳、鉬、鈦等合金元素。而碳卻是對(duì)不銹鋼耐蝕性能有不良影響的一個(gè)主要元素，除了某些馬氏體不銹鋼外，大多數(shù)不銹鋼都要求把碳含量降到較低水平。低碳不銹鋼要求碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不大于0．08％，超低碳不銹鋼要求達(dá)到0．03％以下，因而脫碳是不銹鋼冶煉中要完成的另一項(xiàng)重要任務(wù)。然而，在高鉻鋼液中，鉻比碳優(yōu)先氧化，因此要滿(mǎn)足不銹鋼成分中含有大量的鉻和要求盡量少的碳是相互矛盾的，給不銹鋼的冶煉帶

采很大的困難。 

C  降低煉鋼成本   

不銹鋼是一種高合金鋼，冶煉中要使用大量昂貴的合金料，煉鋼成本在總成本中占有相當(dāng)大的比例，故降低煉鋼成本在不銹鋼生產(chǎn)中具有特別重要的意義。降低煉鋼成本的途徑主要依靠工藝技術(shù)上的改進(jìn)。  

降低煉鋼成本的主要措施有：

(1) 改進(jìn)原料配比。采用返回法冶煉，節(jié)約合金料，適當(dāng)配裝鉻原礦(Cr2O3)。

(2) 選用廉價(jià)合金；用NiO、鎳鐵代替電解鎳；采用爐外精煉，用低價(jià)的高碳鉻鐵代替微碳鉻鐵。  

(3) 采用連鑄技術(shù)。不銹鋼連鑄與模鑄相比，不僅成材率提高10％以上，而且還可以大量降低生產(chǎn)過(guò)程中的能耗。 

(4)  提高爐齡，降低耐火材料消耗。 

D保證表面質(zhì)量

不銹鋼要特別強(qiáng)調(diào)保護(hù)澆鑄，盡量使鋼液和空氣隔絕。連鑄采用長(zhǎng)水口、浸入式水口、中間包氬氣保護(hù)、結(jié)晶器保護(hù)渣等無(wú)氧化保護(hù)澆鑄，下部工序要修磨。

2.2  不銹鋼的澆鑄方法

不銹鋼的澆鑄方法有模鑄和連鑄兩種方法。1960年以前，世界各國(guó)的不銹鋼大部分都是采用模鑄，從20世紀(jì)60年代以后開(kāi)始普及連鑄技術(shù)，70年代以后不銹鋼連鑄技術(shù)發(fā)展很快，到1985年世界不銹鋼的連鑄比已達(dá)到70％以上，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已基本上用連鑄取代了模鑄。從模鑄到連鑄是不銹鋼澆鑄工藝的一次大飛躍。它不僅顯著地提高了鋼水收得率，從而使綜合成材率提高10％以上；而且還省去了軋制的開(kāi)坯工序，大大降低了能耗；與爐外精煉相配合，也顯著地提高了生產(chǎn)率。爐外精煉+連鑄已成為現(xiàn)代化不銹鋼煉鋼工藝的主要標(biāo)志。我國(guó)的不銹鋼連鑄起步較晚，不銹鋼的連鑄比還很低，目前還有相當(dāng)大的部分不銹鋼是采用模鑄生產(chǎn)。 

2.2.1  不銹鋼模鑄

模鑄分為上鑄和下鑄兩種。不銹鋼的表面質(zhì)量至關(guān)重要。由于下鑄法鑄出鋼錠的表面質(zhì)量好，生產(chǎn)效率也較高，因此，采用下鑄法是不銹鋼模鑄的主流。不銹鋼是一種多元素的高合金鋼，鋼中含有以鉻為主和錳、硅、鈦、鋁等多種易氧化元素，如果裸露的鋼液和空氣接觸，就會(huì)和空氣中的O2、N2反應(yīng)生成氧化物，在澆鑄中形成結(jié)模、結(jié)殼、翻皮、重皮并導(dǎo)致夾雜物增加，影響鋼錠的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。這一點(diǎn)對(duì)含鈦不銹鋼來(lái)說(shuō)尤其重要。因此，不銹鋼澆鑄無(wú)論是模鑄還是連鑄都應(yīng)該采取保護(hù)澆鑄措施。

模鑄的保護(hù)澆鑄主要從兩方面進(jìn)行。一是保護(hù)鋼錠模內(nèi)上升的鋼液面不產(chǎn)生二次氧化，其保護(hù)措施是在鋼水面上覆蓋保護(hù)渣；二是保護(hù)從鋼水包流向中鑄管的鋼液不產(chǎn)生二次氧化，一般采用氬封保護(hù)，不讓鋼水流與空氣接觸。鑄錠操作中，除采用上述保護(hù)措施外，不銹鋼鑄錠中重要的是還要掌握好澆鑄溫度、澆鑄速度、帽口充填和保護(hù)、靜置及脫模時(shí)間等4個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2.2  不銹鋼連鑄

生產(chǎn)不銹鋼鑄坯的連鑄機(jī)與生產(chǎn)普通鋼的連鑄機(jī)在設(shè)備結(jié)構(gòu)上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。生產(chǎn)不銹鋼板坯使用板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)。不銹鋼連鑄一般都和精煉爐配套，對(duì)鋼水的化學(xué)成分和溫度要求是很?chē)?yán)格的。澆鑄溫度要求控制在一個(gè)比較窄的范圍內(nèi)，而且要保持穩(wěn)定。因此，除嚴(yán)格控制出鋼溫度外，出鋼后還要向鋼包吹氬，以均勻度。為防止鋼水的二次氧化，在連鑄生產(chǎn)過(guò)程中要采用無(wú)氧化保護(hù)澆鑄。主要方法有：鋼水包、中間包的鋼液面保護(hù)渣；大包至中間包的鋼水流采用長(zhǎng)水口，并在長(zhǎng)水口和滑動(dòng)水口接口處用氬封；中間包加蓋并在鋼液面上吹氬密封；中間包至結(jié)晶器采用浸入式水口；結(jié)晶器液面用保護(hù)渣覆蓋等。用長(zhǎng)水口進(jìn)行無(wú)氧化澆鑄的示意圖如圖7—3所示。對(duì)鋼水包、中間包、滑動(dòng)水口、浸入式水口等使用的耐火材料有嚴(yán)格的要求；要適當(dāng)?shù)剡x材，精心管理。保護(hù)渣是影響不銹鋼連鑄坯表面質(zhì)量的重要的因素，要適當(dāng)選擇保護(hù)渣。保護(hù)渣要具有：保護(hù)鋼液面不受氧化、吸附結(jié)晶器中上浮的夾雜、流入凝固殼和結(jié)晶器之間起潤(rùn)滑作用等3個(gè)作用。連鑄過(guò)程中因結(jié)晶器的振動(dòng)在鑄坯表面上形成許多振痕，而振痕的谷底處往往是成分偏析、微裂紋和夾雜物集中的地方。不銹鋼連鑄中對(duì)振痕要加以控制。主要是控制振頻和振幅，將振頻提高到200次/min，振幅減小到約2mm，可明顯減小振痕的深度。深度超過(guò)200 的振痕一定要修磨掉。鐵素體不銹鋼凝固中柱狀晶發(fā)達(dá)，若不加以控制，往往延伸到板坯的中心部分，且熱軋不能完全使其破壞而被殘留下來(lái)，一旦軋成冷軋板就會(huì)在板面上出現(xiàn)“起皺”缺陷。改善這種狀況的有效辦法是采用電磁攪拌；促進(jìn)凝固過(guò)程中的鋼液有序流動(dòng)，破壞柱狀晶而增加等軸晶。因此，鐵素體不銹鋼連鑄中電磁攪拌是不可缺少的。不銹鋼連鑄坯的冷卻工藝也和普通鋼不同。馬氏體不銹鋼在300℃(Ms相變點(diǎn))以下會(huì)發(fā)生馬氏體相變，容易產(chǎn)生變形裂紋。所以，一定要在300℃以上裝入退火爐中退火或者緩冷。鐵素體不銹鋼在350℃以下沖擊值顯著降低，因此，板坯修磨清理須在溫態(tài)下進(jìn)行。不銹鋼連鑄的工藝參數(shù)要根據(jù)不同鋼種、規(guī)格、鑄機(jī)形式及生產(chǎn)條件具體設(shè)定，保證連特設(shè)備的正常進(jìn)行，工藝操作穩(wěn)定，連續(xù)地鑄造出質(zhì)量穩(wěn)定的鑄坯。 

2.3  不銹鋼帶的熱軋   

不銹鋼具有極高的熱強(qiáng)性(鐵素體鋼除外)，在900℃的變形抗力為普通鋼的兩倍；尤其是隨溫度的降低，熱強(qiáng)度急劇增加；同時(shí)不銹鋼的氧化皮非常致密，難以去除；另外，用戶(hù)對(duì)不銹鋼帶的尺寸精度和表面質(zhì)量要求很高。因此，不銹鋼帶的熱加工工藝對(duì)其裝備水平提出了很高的要求。目前國(guó)際上熱軋不銹鋼帶的軋機(jī)有連軋機(jī)、爐卷軋機(jī)和行星軋機(jī)3種，但是連軋機(jī)已占主導(dǎo)地位，其次是爐卷軋機(jī)。

2.3.1  熱軋不銹鋼帶軋機(jī)  

A  連軋機(jī)  

生產(chǎn)熱軋不銹鋼帶的主要軋制設(shè)備是熱連軋機(jī)。目前全世界有30幾臺(tái)熱連軋機(jī)用于生產(chǎn)熱軋不銹鋼帶。不銹鋼帶熱連軋機(jī)多采用半連續(xù)或3／4連續(xù)軋機(jī)。具有一臺(tái)可逆式粗軋機(jī)的3／4連續(xù)軋機(jī)更適合于軋制不銹鋼帶。可逆式粗軋機(jī)可以根據(jù)不銹鋼的不同鋼種、明顯不同的軋制變形抗力來(lái)安排在該軋機(jī)上的軋制道次。目前不銹鋼熱軋鋼帶最大卷重已達(dá)到20t以上，寬度1500mm以上，厚度最薄達(dá)2mm，鋼帶長(zhǎng)度方向的厚度差和橫斷面厚度差分別達(dá)到0.1mm和0.04mm以下。軋機(jī)成材率已達(dá)到98％以上。

目前，熱連軋機(jī)大多采用HCW，軋機(jī)和HCMW軋機(jī)，普遍采用液壓AGC和液壓AWC對(duì)鋼帶厚度和寬度實(shí)施自動(dòng)控制，并采用板形儀進(jìn)行板形控制。例如日本住友鹿島廠(chǎng)的1780mm熱連軋機(jī)通過(guò)板形儀可將無(wú)規(guī)程軋制中的板帶凸度偏差控制在±20 以?xún)?nèi)。熱連軋機(jī)的生產(chǎn)能力很高，一般年產(chǎn)量在200萬(wàn)t以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冷軋不銹鋼帶專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)

的生產(chǎn)能力，因此，國(guó)外有些冷軋不銹鋼帶廠(chǎng)所需的熱軋不銹鋼帶是以帶料加工的方式委托熱軋生產(chǎn)廠(chǎng)加工的。

B  爐卷軋機(jī)

爐卷軋機(jī)一般是單機(jī)架精軋，較適合于小批量、多品種的生產(chǎn)；機(jī)前后帶有卷取加熱爐對(duì)鋼帶進(jìn)行多道次的卷取保溫，適合于軋制難變形的合金鋼及軋制溫度范圍較窄的鋼種；并且由于鋼帶邊部溫度較高，所以邊部質(zhì)量較好。因此，目前世界上仍有很多不銹鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家采用爐卷軋機(jī)來(lái)生產(chǎn)熱軋不銹鋼帶。與多機(jī)架的熱連軋機(jī)相比，爐卷軋機(jī)的生產(chǎn)工藝具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，如： 

(1)  投資成本低； 

(2)  小批量、多品種生產(chǎn)方面具有高度的靈活性；

(3)  工廠(chǎng)占地面積小。然而，與多機(jī)架的熱連軋機(jī)相比，老式的爐卷軋機(jī)也有它固有的缺點(diǎn)，如：

(1)  鋼帶頭尾質(zhì)量差，超厚、超寬；  

(2)  表面質(zhì)量差；  

(3)  頭尾較長(zhǎng)，導(dǎo)致收得率降低；  

(4)  可逆式軋制，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低；

(5)  每道次爐內(nèi)卷取機(jī)穿帶；增加了操作難度。

20世紀(jì)80年代以后，針對(duì)老式爐卷軋機(jī)存在的問(wèn)題；采用了常規(guī)熱連軋機(jī)的現(xiàn)代化裝備及控制技術(shù)，使傳統(tǒng)的爐卷軋機(jī)重獲新生。新型爐卷軋機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量越來(lái)越接近于多機(jī)架鋼帶熱連軋機(jī)。  

新型爐卷軋機(jī)技術(shù)裝備上的進(jìn)步表現(xiàn)在：

(1)  加大了軋機(jī)的剛度，可以進(jìn)行控制軋制；  

(2)  軋機(jī)帶液壓自動(dòng)厚度控制(HAG(；)系統(tǒng)，設(shè)置鋼帶頭、尾壓下補(bǔ)償程序； 

(3)  爐卷軋機(jī)前設(shè)立輥軋機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)寬度控制<AWC)；

(4)  采用新機(jī)型(CVC)，利用CVC軋機(jī)工作輥竄輥并結(jié)合彎輥，或者工作輥竄動(dòng)及強(qiáng)力彎輥技術(shù)進(jìn)行鋼帶板形控制； 

(5)  二次、三次除鱗裝置，提高鋼帶表面質(zhì)量；

(6)  自動(dòng)測(cè)量輥形裝置及設(shè)工作輥在線(xiàn)磨輥裝置；

(7)  工作輥快速換輥裝置；  

(8)  提高卷取爐的爐溫及卷取機(jī)卷筒溫度，爐溫達(dá)1050—1150℃，卷筒表面溫度一般為950℃左右，最高達(dá)1000--1050℃

(9)  在卷取爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，充分注意到保溫性能要好、穿帶命中率高、檢修及處理事故方便；

(10)  采用層流冷卻工藝，使鋼帶達(dá)到卷取溫度，對(duì)于某些品種的帶材進(jìn)行控冷； 

(11)  主傳動(dòng)電機(jī)由傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)改奴芝-交變頻傳動(dòng)j加減速和換向時(shí)間縮短。 

正是新型爐卷軋機(jī)技術(shù)裝備上的進(jìn)步，使?fàn)t卷軋機(jī)獲得了新生，產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益不斷提高。新型爐卷軋機(jī)的收得率可以提高到95％~97％；’鋼帶的尺寸精度、板形的平直度大大提高，達(dá)到德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)允許偏差值的1／4水平；鋼帶的表面質(zhì)量也大幅度提高。

C  行星軋機(jī)  

行星軋機(jī)一道軋制壓下率可達(dá)95％，工作輥直徑小，軋制力僅為常規(guī)軋機(jī)的10％～20％，軋制應(yīng)力狀態(tài)好，軋制中軋件升溫，因此，適合軋制難變形材料和脆性材料：行星軋機(jī)工藝設(shè)備少、占地少、投資省，適合于小型板帶廠(chǎng)；軋制；中無(wú)張力的影響，除接軋的兩支鋼坯頭尾外，軋制溫度穩(wěn)定，產(chǎn)品厚度精度較高，金相組織均勻；形成的氧化鐵皮少，表面質(zhì)量好。但是，行星軋機(jī)軋制的產(chǎn)品容易產(chǎn)生邊裂；行星軋機(jī)設(shè)備維護(hù)較難解決，備品備件消耗量很大。因此，行星軋機(jī)并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。 

目前，用行星軋機(jī)生產(chǎn)不銹鋼帶的廠(chǎng)家有加拿大的Atlasstellltawillandeut和日本的冶金工業(yè)公司川崎廠(chǎng)。