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高速工具钢棒材热挤压加工工艺介绍

Tue, 02 Nov 2021 16:28:35 +0800

高速工具钢是高合金刃具钢中的重要钢种，与低合金刃具钢相比，高速工具钢具有淬透性好、红硬性高的显著特点。一般截面尺寸不大的甚至空冷也能淬透，并且在切削温度达600℃时，硬度仍无明显下降。

高速工具钢含有大量的强碳化物形成元素，如Cr、W、Mo、V元素等。其铸态组织中含有大量共晶莱氏体，属于莱氏体钢；莱氏体组织中的共晶碳化物呈粗大的鱼骨状，难以用热处理消除，只能是用反复锻造的方法将粗大的碳化物打碎并使其均匀地分布在基体上。

高速工具钢锻轧后应立即进行球化退火处理，以消除附加应力，降低硬度，改善切削加工性能，并为淬火做好准备；其退火后组织为索氏体＋细粒状碳化物，硬度HBS为207~255。

高速工具钢最终采用淬火＋560℃三次回火的热处理工艺。高速工具钢的淬火温度很高，W18Cr4V 合金为1270~1280℃,W6Mo5Cr4V2 合金为1210~1230℃,高温可使合金元素最大限度地溶入奥氏体中。淬火后，马氏体中的合金元素含量增加，金属的红硬性提高。当温度大于1000℃时，W、Cr元素的溶人量将显著增加。但加热温度过高，会导致奥氏体晶粒粗大，残余奥氏体增加，使钢的力学性能降低。

目前，高速工具钢的加工成形时间较长，加工工序成本很高。例如，通常需要经过锻造和轧制等工序进行开坯或成材，而在进行这些工序的过程中都要经过多次加热；在加工成材（如棒材或扁钢等）之后，又要经过热处理和机械加工，有时为了使产品达到最终所需要的形状和尺寸，其机械加工的加工量还很大。用热挤压工艺不仅可以生产断面形状复杂的、不能用轧制方法生产的、对材料性能要求高的高速工具钢产品，而且其成形工序可能仅需两次加热和一次挤压即可，很大程度上减小了机械加工量，降低了制造成本。

英国伯明翰大学在400t卧式试验挤压机上，进行了高速工具钢的热挤压工艺试验，以求得到热挤压工艺生产高速工具钢产品的可能性及其限制条件。

一、坯料情况

试验采用W18Gr4V高速工具钢坯料，其化学成分（质量分数）为18%W,4%Cr,1%V,0.7%~0.8%C.W18Cr4V高速工具钢的铸态组织如图5-11所示。从图5-11可以看出，W18Cr4V高速工具钢的铸态组织中含有大量共晶组织，分布形式有在晶粒边界外围上的和形成单独区两种。

为了使W18Cr4V高速工具钢坯料适合于制作工具，一般需采用热变形的方法来消除网状碳化物组织，一般变形率要达到90%~95%.在该变形率条件下，大的共晶区被破碎，拉长成为条状的碳化物。W18Cr4V 高速工具钢棒材变形后的显微组织如图5-12所示，经球化处理后的显微组织如图5-13所示（图5-12是热变形后的组织，图5-13是热变形后的W18Cr4V高速工具钢棒经过球化处理后的显微组织）。

从图5-13可以看出，W18Cr4V高速工具钢经球化处理后，组织中的共晶组织已经完全消失，并且变形后的条状碳化物也已经消失。

二、热挤压工艺试验

1. 试验条件

试验设备 400t卧式液压试验挤压机

挤压筒直径 69.85mm

最大挤压速度 50mm/s

坯料直径／长度 66.68mm/101.6~127.0mm

挤压棒材长度 762~6000m,具体根据挤压比设定

挤压棒材直径 25.4mm,19.0mm,12.7mm,9.5mm

挤压比 7.6,13.3,30.2,53.8

润滑工艺玻璃垫润滑模子，玻璃粉滚涂坯料外表面

挤压模锥形模

坯料的加热：先在工具预热炉内预热到300℃,然后再在加热炉内（最高加热温度为1310℃)加热到挤压温度（炉温）1150~1300℃,总加热时间为35~40min.为了减少氧化铁皮，采用氮气?；さ母呶录尤确椒?。

为了降低冷却速度、缩短冷却时间、削弱后续处理时产生开裂的危险，加热后的挤压棒材直接进入具有蛇形管的出料槽里，直至棒材冷却到室温。棒材在检验前需进行退火。

2. 试验结果

a. 棒材的表面质量

尽管试验用的连铸坯存在着疏松和偏析等缺陷，但在加热温度为1150~1280℃挤压时，棒材的外表面经肉眼检验，无瑕疵，表面光洁度也较好（图5-14).在1200~1280℃挤压时，棒材的最终表面基本上没有差别；在1150℃挤压时，棒材表面在挤压方向上存在条痕现象，这可能是由玻璃润滑剂引起的。

挤压比为7.6~53.8时，对棒材的最终表面没有构成影响；在加热温度为1300℃时，挤压棒材表面出现多处环形裂纹（图5-15).

试验中发现，预先经过处理的坯料挤压的棒材比直接由铸坯挤压出的棒材表面差。由铸坯挤压出的棒材的裂纹出现在出模子后大约1/3的长度上，其余长度上没有缺陷；而预先经过处理的坯料挤压出的棒材在整支长度上都有裂纹，并且有一支棒材在出模时裂成了数块。

挤压试验所记录的挤压力结果是表明所希望的趋势。挤压杆压力在472~1165MPa变化时，挤压温度与挤压杆压力的变化关系曲线如图5-16所示。如果在挤压过程中挤压力具有峰值，则一般所说的挤压力是指越过最初峰值后挤压过程中的稳定压力。挤压杆压力与其位移之间的典型变化曲线如图 5-17 所示。

b. 棒材的尺寸

检查发现，挤压棒材的尺寸有些异常。大多数棒材的中部比端部约小0.127mm,这可能是由挤压时挤压杆的速度变化引起的。由于挤压杆的控制阀采用手动操作，挤压杆建立起最大速度的时间是在开始关闭阀门的时间，也就是在开始关闭阀门时挤压杆的速度最大。

三、棒材的显微组织

1. 铸坯直接挤压

观察高速工具钢W18Cr4V挤压棒材的显微组织可以发现，随着变形率的增加，挤压组织的均匀性得到了改善。φ25.4mm棒材的挤压组织如图5-18所示。

φ9.5mm棒材的挤压组织如图5-19所示。从图5-18和图5-19可以看出，ф25.4mm挤压棒材的组织中仍有一些共晶组织存在，说明变形率可能不足；为了完全消除共晶组织，必须挤压成ф19mm或更小的棒材，这与锻压和轧制工艺中得到的结论是一致的。

一般，挤压温度的影响不大，当挤压温度在1150~1280℃变化时，W18Cr4V 高速工具钢的宏观组织有少量改变，但是在1300℃挤压则不安全。微观检验表明，挤压温度高于1250℃时，挤压出的棒材的显微组织发生了变化。

由于1300℃是一个不安全的挤压温度，因而需进一步研究在较低温度下挤压棒材的结果。在1280℃下，均热30min或不均热，其挤压后的显微组织如图5-20和图5-21所示。从图5-20和图5-21中可以看出，未均热的和均热的坯料都能挤压出显微组织满意的棒材；而且均热坯料挤压出的棒材，组织中条状碳化物的严重程度有所减轻。因此，增加坯料的加热时间可改善挤压后棒材组织性能。

由此可知，W18Cr4V高速工具钢最合适的挤压温度为1280℃,而且在该温度下均热30min后再挤压可得到较好的组织和性能。

2. 坯料经球化处理后挤压

在铸坯加热过程中，延长均热时间对挤压棒材的显微组织能够起到局部破碎共晶组织的作用，但组织内仍存在条状碳化物。采用球化处理能够比较明显地改变铸坯组织。因此，对经过球化处理的坯料进行挤压后发现，除了坯料挤压前无需均热外，其余条件与铸坯直接挤压时一致。

坯料经球化处理后挤压出的φ12.7mm棒材的显微组织如图5-22所示。虽然图5-22所示的是棒材纵截面上的组织，但棒材上的条状碳化物已完全消除，并且几乎没有各向异性。变形高速钢内通常存在较多大而硬的碳化物质点，而条状碳化物的消失可在一定程度上弥补碳化物质点引起的后果。

3. 采用双孔挤压模挤压

采用双孔挤压模挤压W18Cr4V高速钢的目的是将铸坯中心部分的材料挤压成棒材的表面，以便在机械加工时能将铸坯中心部分的材料去除。

双孔挤压模上的2个?？字本妒窍嗤?。试验用2个双孔挤压模的?？字本斗直鹞?.5mm和12.7mm.

用双孔挤压模挤压时挤压余料的宏观组织如图5-23所示，反映了双孔挤压模挤压时变形金属的流动情况。从图5-23中可以明显看出，坯料中心部分的材料被挤压到两根挤压棒材的内侧面，因此该部位存在疏松现象。由于该铸坯取自钢锭头部，V形偏析使得半径中部组织中碳化物的偏析比中心部分严重，而且挤压棒材的表面不是由铸坯中质量最差的部分构成。

用双孔挤压模挤压偏析情况比较正常的铸坯，其挤压出的棒材的宏观组织如图5-24所示。一般，经过球化处理的坯料在双孔挤压模上挤压，其挤压棒材的显微组织与单孔模挤压出的显微组织在本质上类似。

为了得到类似结果，曾把铸坯沿纵向切开，然后分别加工每一部分，其主要目的是得到没有中心偏析的棒材。双孔挤压模挤压的棒材的组织中不存在中心偏析。其优点是在一定程度上可能被球化处理过程中较大的组织畸变的危险性所抵消，而这种组织畸变是由不平衡的碳化物组织引起的。

4. 连铸坯挤压

挤压用的高速工具钢连铸坯具有较严重的中心疏松缺陷。

四个坯料在1250℃挤压，其中两个坯料（其中一个预先经过球化处理）挤压成ф12.7mm的棒材，另外两个坯料（其中一个预先经过球化处理）挤压成φ9.5mm的棒材。结果发现，坯料无论是预先经过球化处理后进行挤压，还是直接进行挤压，挤压出的Φ12.7mm棒材都具有较好的金相组织（图5-25和图5-26);但也存在一些不能令人满意的组织，尤其是当坯料存在中心疏松时。

四、组织性能影响因素

1. 连铸坯中心疏松

采用双孔挤压模挤压连铸坯时，铸坯中心疏松对挤压棒材显微组织的影响如图5-27~图5-30所示。试验时，特别要注意坯料中的内部空洞在挤压过程中的行为。当中心孔洞暴露在坯料端部时，在加热过程中必然会氧化，其显微组织如图5-29所示。在进一步研究φ25.4mm棒材试样时发现，经硝醇液浸蚀后的情况与未浸蚀时不同，此时可以认为铸坯内的气泡完全被压合。

当铸坯断面很干净，棒材上没有氧化物存在时，没有发现疏松现象。Φ25.4mm棒材上有“木质”断口出现的倾向，而其他所有棒材都具有光滑而干净的断口，尤其是φ9.5mm棒材具有非常细小的、光泽的断口。

因此，根据试验结果可知，未被氧化的气泡在挤压后似乎能够被压合。

2. 冷却速度

在挤压高速钢时，曾试图将挤压后的棒材引入一个具有蛇形管的冷却槽内，以降低冷却速度。但是由于清理及挤压后棒材控制操作上的难度，部分棒材达不到预期效果。而且根据退火前对试样的观察，棒材试样已经具有明显的淬火组织。在1300℃挤压出具有裂纹的棒材的显微组织如图5-31所示，从图中可以看到棒材具有晶内的横向裂纹，但其晶粒尺寸细小。

因此可以认为，从挤压温度开始控制冷却速度可以得到硬度很高的W18Cr4V高速工具钢棒材，控制冷却速度是为了避免棒材产生开裂（如果棒材在冷却之前能够矫直则避免开裂的效果会更好）。在最初的一批试验中，所有挤压棒材均在具有蛇形管的冷却槽中冷却，但挤压棒材在进行退火之前需先检验硬度。未退火棒材以及经过一次和二次回火后棒材的硬度见表5-4.从表中可以看出，通过热挤压、冷却及二次回火，W18Cr4V高速工具钢在大多数情况下都能得到令人满意的硬度及组织，无需中间退火及淬火，但也有一两支试样的硬度不符合要求。

五、挤压出的高速工具钢棒材的性能

由上述分析可知，高速工具钢能直接用铸造坯料进行挤压，但其加热温度应比锻造和轧制的温度高。具体结论如下：

1. 一般情况下，挤压棒材的组织中有局部破碎的共晶体；当延长加热时间时，共晶体明显破碎，挤压棒材内的条状碳化物减少。

2. 一般铸造或连续铸造的高速工具钢坯料可能存在一些缺陷，但当不存在氧化气氛时，缩孔（气泡）在挤压过程中可以压合。

3. 对于一般材料，棒材挤压后进行二次回火能得到满意的硬度、组织及弯曲性能。这意味着对于一些简单断面的型材或部件，可以取消淬火工序。

4. 预先经过球化处理的高速工具钢铸坯能顺利地进行挤压，并且挤压制品的显微组织中没有条状碳化物存在。

5. W18Cr4V高速工具钢铸锭能够在1150~1280℃挤压成圆钢或扁钢，而且挤压比至少可以达到54.在1250~1280℃挤压有助于改善钢中碳化物的分布，特别是在延长加热时间的情况下。

6. W18Cr4V 高速工具钢无论是经过淬火热处理，还是在挤压以后直接冷却和回火热处理，挤压出的棒材的性能都可以与锻造和轧制的棒材和扁钢相媲美。

挤压不锈钢型材比轧制型材性能好在哪里？

Mon, 01 Nov 2021 05:31:20 +0800

热挤不锈钢压型材与轧制不锈钢型材的力学性能的比较如图6-1所示，图中四边形表示德国DIN标准所规定的范围，并且用粗线表示上限和下限值。从图中可明显看出，同样条件下生产的挤压产品的力学性能完全满足DIN标准规定，且比轧制产品略高。挤压出的不锈钢型材通常不需要经过其他加工而直接应用，但也可以进行冷拔，以便改善外表面光洁度或使尺寸公差范围再缩小些。

热挤压不锈钢型材的表面质量与轧制型材的相似，加工时残留在表面上的玻璃润滑剂可以在拉伸和多辊矫直时去除，遗留的极少，使用时通?？梢圆挥枥砘?。如有必要，残留玻璃可以通过机械除鳞（喷丸）或氢氟酸酸洗清除。

目前，用户可能还是习惯采用轧制不锈钢型材及其有限的品种。但是随着挤压型材生产技术的发展，将会为用户开辟出一个新的领域，让更多的用户认识到采用挤压不锈钢型材的无限可能性。

在我国钢的热挤压是热成型工艺中的新成员，用挤压法可以生产出结构强度符合要求的特定型材断面，用尽可能少的金属达到有效的材料分布，达到减轻构件重量的目的。采用热挤压工艺可以用适宜的尺寸制造出固定在载荷原件上的结构件，如耐扭曲的框型断面构成轻的结构原件（可以在不增加成本的情况下制成供特殊目的使用）。挤压法的发展为挤压型材的广泛使用提供了可靠的保证。

挤压出的不锈钢型材在电气设备、农业机械、汽车和拖拉机制造上用来制造各种工具、器材和构件。现今用铸造、锻造或用大坯料、机械加工的许多零件，都能成功地用热挤压或随后的冷拔来生产。生产的挤压钢材的精密度、力学性能都能达到或超过热轧不锈钢管的指标，完全可以不经后续加工就直接供给用户使用。

本钢特钢厂800大棒连轧线孔型系统优化分析

Thu, 26 Aug 2021 02:25:26 +0800

概述800大棒连轧生产线孔型系统优化前存在的问题，根据已被优化的3个产品规格，通过对优化结果进行分析，采用减少中间过渡孔型、更改过渡孔型、重新分配压下量等方法，部分优化效果明显，轧机作业率提高同时轧制稳定，降低了生产成本，提出进一步优化的措施。

本钢特钢厂800轧线2007年开始改造，其主要设备及孔型设计等工艺均由国外引进。产品为棒材圆钢，品种多规格全，由于外方POMINI是第一次在原有轧机上进行改造设计，由于经验不足，设计上存在诸多问题，如孔型系统延伸孔型共用性差，换辊量大作业时间长，影响轧机作业率的提高。其中85mm圆的轧制，频繁在H8架轧机出现咬入困难等问题，严重影响生产正常进行。通过对其中影响严重的3个生产规格产品进行优化，降低了轧辊更换时间，提高轧件作业率，减少了轧辊、导卫备品备件的储备，为进一步提高轧机生产能力奠定了基础。

1. 本钢特钢厂800轧线工艺概况

一是原料及产品。800轧线采用原料为350mm×470mm×（3600~4100mm）矩形坯、235mm×265mmx（7800-8100mm）中方坯、316t钢锭，钢种为碳素结构钢、碳素工具钢、弹簧钢、合金结构钢、合金工具钢、轴承钢、不锈钢。产品规格范围为：初轧产材，250~210mm圆，大棒产材200~85mm圆，小棒产材80-20mm圆。改造后设计生产能力110万吨/年。二是加热和初轧。加热工序有两台步进式加热炉，有效尺寸29700mm×9l00mm，燃料为高、焦炉混合煤气，发热值7524KJNm3，加热能力为120t h（冷坯）同时加热炉配有汽化冷却系统。轧制线上，配有轧制力为10000KN二辊生产预备方的同时还可生产210-250mm圆的成品钢材。三是连轧工艺及改造情况。将初轧二辊可逆式轧机送来的215mm×245mm预备方进行选择性的切头尾后，进入大棒连轧生产线。大棒连轧机由11架轧机组成。粗轧7架，1V~4H架为原来的650轧机，5V~7V架为新增的POMI-NI480红圈轧机；中轧8H-11V架为新增的RR480-HS和RR576-HS轧机。大棒连轧机共计12架，最后一架为定径轧机，定径规格小于130mm圆，改造的新轧机为平-立可转换轧机。改造过程保留了老四架轧机，V5~HI2架轧机均为进口交流电机单独驱动。整套连轧系统采用了微张力轧制，在V7轧机后设有2#飞剪，进行切头切尾和事故碎断。3#飞剪为倍尺分段飞剪，进行切头、切尾、倍尺和优化剪切及部分规格的事故碎断。钢材尺寸切割采用3个锯进行切割，切割后钢材在12m×418m两座步进式冷床上冷却矫直，可根据工艺需要直接步进到2段冷床进行堆冷，或在1段冷床下坑缓冷，共设有大小18个保温坑可对钢材进行缓冷处理。改造后的连轧机组中，采用先进的微张力轧制，即在相临的两个机架之间实现微张力轧制。通过上游和下游机架的速度级联关系自动修正速度，保持金属秒流量相等。由于张力由轧辊之间的速度差造成，并且张力形成环节受环境条件及建模误差的影响，使得张力形成环节的模型与真实模型存在不确定性，为了使棒材连轧机始终保持棒材在恒定的张力状态下进行轧制，以获得高质量的成品棒材，装备了控制系统建立微张力轧制模型和速度级联模型等各种控制模型工具。

2. 孔型系统及其优化

Pomini改造设计孔型系统为箱型-椭圆-圆孔型系统，该孔型系统变形较均匀，工艺稳定，成品尺寸比较好调整。使用了1~3架轧机孔型为共用孔型，在V5轧机可产200~180mm圆3个规格，V7轧机产4170~140mm圆4个规格，V9轧机产子130-120mm圆2个规格以及V11轧机产110~85mm圆5个规格产品，共计14个规格产品。但改造后存在的问题是孔型共用性较差，相近规格需更换轧机较多，并存在轧制85mm圆在H8轧机咬入困难等问题。对170mm圆优化。原有的170mm圆需要使用7架轧机轧出成品，根据对180mm圆轧制情况观测，原有的老四架轧机轧制能力还可提高，各轧机孔型情况满足将170mm圆前移到V5轧机出成品的可能性。通过在V5新车170mm圆成品轧槽，加大了各道次的压下量进行试验调试，实现了对170mm圆的孔型系统优化。图一中可明显对比170mm圆优化前后使用轧槽情况，优化后的170mm圆，由于老四架轧机轧制过程轧槽充满较好，使得新170mm圆轧制过程更加稳定，简化了生产调整。由于减少了轧机数量，减少了换辊难度和时间，不但提高了产量?；辜跎倭嗽?、导卫备品备件。1l0mm圆和130mm圆共用优化。原有110mm圆轧程在V9架轧机使用R9-3过度孔型，轧件尺寸为HxB-132mmx132mm，而130mm圆在V9的成品孔型为R9-1。轧件尺寸为HxB-132mm×1318mm，根据110mm在V9架和130mm圆在V9的轧件料型基本相似情况。在生产110圆时直接对接在130mm圆后。生产排产时尽可能在130mm圆后跟排110mm圆，所以生产130mm圆后只要更换H1O和V11两架轧机后就可直接轧制110mm圆，减少了对V9轧机的更换和在线对V9之前轧机的辊缝的调整，减少了换辊时间和大量的在线调整工作量。并且由于正常轧制130mm圆生产为成品正圆，供给110mm圆的料型特别稳，十分有利于110mm圆轧制，简化了操作，减少了试验钢支数和试验的难度，提高了轧制能力。85mm圆优化前后分析：针对85mm圆优化前后优缺点进行分析如下：中间圆的延伸系数大于椭圆的延伸系数。其中生产；85mm圆钢时，第7架轧机的延伸系数达1339，而第10架的延伸系数是1157。造成的后果是轧件在中间圆孔型中过充满，出现较大耳子。第8架轧机充满度达9812%。在生产特钢主导产品（齿轮钢、轴承钢、弹簧钢和高合金钢）时，由于轧件宽展发生变化轧件易出现耳子。根据生产情况分析，在钢种和轧件温度变化时第8架轧机料型控制困难，不适合生产特钢的主导产品。所以，对Pomini孔型进行优化是保证85mm圆钢合理轧制的必要条件。最重要是由于H6、V7、H8架轧机压下量都比较大，但轧线上V7和H8之间有2#剪，轧制85mm圆要对头部进行剪切，由于V7架轧件出来扭转或2#剪剪韧磨损等情况，会使得头部剪切形状不理想，轧机间距较长，原本H8架轧机压下量大咬入困难，多种不利因素汇集就导致H8架轧机更无法咬入，产生堆钢事故，严重影响生产。对此对85mm圆轧程进行修改势在必行。将V7架出来的料型调整为近似正圆形状Hx B-133mm x133mm，比较以前的Hx B-130mm x135mm立椭圆更利于咬入，并在ODR8-1轧槽上点焊增加摩擦，使得485mm圆修改后的轧程基本解决了咬入的问题。

3. 继续优化措施

调整后的轧程还存在了压下量分配不合理，按照轧程试轧后，在H8、V9、H1O、V11全部出现耳子，操作工要根据实际情况对V3~H6架轧机增大压下量，减少后部轧机出现的耳子情况，增加了调整困难。应对调整后的轧制规程重新校核，保证V7架轧机轧制料形接近正圆的情况下，增加V3~H6架轧机的压下量，确实解决后4架轧机出现耳子情况。达到最佳优化效果。

4. 结论

改造后的大棒生产线，对Pomini孔型进行优化是进一步扩大生产规模，满足特钢主导产品生产的前提条件。尽管存在老四架轧机能力的限制，但提高生产产能，减少换辊的作业时间，部分规格孔型系统还存在优化的可能。目前已经被优化的3个规格的轧程孔型，实现减少换辊减少生产难度等优良效果。对优化了的85mm圆轧制规程，要更贴近实际生产，减少调整难度。

不锈钢棒材线材型材生产工艺流程

Wed, 09 Jun 2021 10:25:31 +0800

（1). 三辊式轧机－－线材用特殊轧机。以上、中、下三轧辊构成。使用上、中辊及下、中辊进行连续轧制。

（2). 成组精密轧机－线材用精密轧机。用10台左右的轧机紧凑地装设在一个机架内，构成直线式轧机。它适用于精密轧制。

（3). H型不锈钢－用横向轧辊和纵向轧辊构成的万能式热轧轧机轧制或者是使用3条扁钢焊接而成的H型不锈钢。

一、棒材、线材

制作不锈钢棒材或线材的坯料，是使用从熔融的钢水经过连续铸造设备制成半成品的坯料。当连续铸造设备不能够铸造出小断面的坯料时，可将半成品的板坯在型钢轧制设备上，轧成所需断面尺寸的坯料。这样一来，能量等损耗大而且材料的利用率降低。现在不锈钢材生产厂家都直接轧制出制作棒材或线材所需的坯料。坯料放置在加热炉中加热至1200℃以上，经过多台型钢轧机轧成圆形棒材。再经过涡流探伤检验后，剪切成一定长度的圆钢。热轧的不锈钢圆钢经过热处理、酸洗、精整以后，打包出厂。与制造粗线材一样，也可制造成缠绕成线圈的卷线材。图5-10表示线材生产工艺流程。

制造不锈钢线材使用的设备与圆钢相同。使用多座热轧机最后轧成圆形棒材（圆钢），从生产线分离到精轧机组，使用多段程序轧机组进行精密轧制，轧制成φ5~6mm的线材（这种状态称为“线一棒”）。多段程序轧机的结构与特征如图5-11所示。近年来从加热开始到成品卷取为止，所有工序组成为轧制流水作业线。以前，精密轧制都是人工操作，操作者用夹钳将烧红的钢材头端夹住，插入到轧辊的孔型中去。

轧制以后，缠绕成一定尺寸的圆形圈状卷材放在冷却移动台（即图中的缠绕导向运输带）上移动，随后进到卷取装置中。也有不锈钢生产厂家有效地利用热轧时材料的余温，在卷取工艺之前，以简单的加热装置确保其温度、冷却的联机热处理。卷取后的不锈钢线材，缠绕成卷材，便于吊运。在热处理炉进行热处理后再进行酸洗和精整处理。

不锈钢线材，最终有的加工成螺钉、螺母；而比较细的线材多数用于制作钢丝网、导销、钉子、弹簧等。也有不锈钢线材拉拔工，将购进的d5~6mm左右的不锈钢线材使用拔丝机拉拔成更细的线材作为最终产品销售的。

二、型材

使用从熔融钢（钢水）经过连续铸造设备铸成的半成品坯料，加热至1200℃以上，经过具有产品形状的孔型轧辊的轧机多道次轧制而成所需的型钢。热轧出的型钢，有扁钢、角钢和H型钢等。热轧后，经过热处理，酸洗以及精整（矫直），再按一定长度切断捆扎出厂。

现在，普通钢的H型钢采用热轧方法已经通行了。由于不锈钢和普通钢相比，不锈钢的热加工性比较差，不锈钢生产厂家不直接生产型钢。不锈钢型材作为建筑结构材料使用时，几乎全部是采用焊接成形的不锈钢型材。采用3条长尺寸条料组成H型再在两侧进行焊接而成，焊接H型钢的焊道处理和矫直是个棘手的大问题，花费工时较多。

作为其他的特殊制造方法，有的使用H型模具，采用热挤压机，直接热挤压成产品。此法虽然在H型钢的尺寸和规格上均受到限制，但能生产出高质量的产品。利用这种热挤压机，非常有效地生产出各种不同形状的不锈钢产品，满足了多方面的需求。因为不锈钢的成形加工和焊接等工序的成本较高，所以特殊形状的产品组装制造费用高。对于特殊异形品，最合适的方法是制造一次性模具，低成本的在热挤压机上批量生产。

不锈钢型钢有扁钢、角钢、H型钢和其他的不等边角钢、槽钢等多种产品，角钢虽然多是采用热轧方法生产，但也有使用冷成形加工出来的角钢。在建筑材料方面，使用的不锈钢角钢和槽钢几乎全部是冷成形加工产品。多数采用成形辊冷轧或是在冲床上压力加工而成。从创新设计构思观点出发，也使用通过拉丝加工的多种表面状态的不锈钢建筑用材。

至德钢业炼钢厂铸机不锈钢铸坯表面针孔的改善状况

Fri, 23 Oct 2020 00:47:07 +0800

浙江至德钢业有限公司通过分析湘钢炼钢厂2#铸机不锈钢铸坯表面针孔缺陷表现特征，以及查找铸坯表面针孔缺陷产生的原因，采取降低不锈钢中的气体含量的措施，消除了铸坯表面针孔缺陷，有效的改善了铸坯表面质量，最终轧制不锈钢圆钢表面质量良好，完全满足客户使用需求。湘钢炼钢厂2#铸机生产的不锈钢，经轧制成圆钢后，经常发现圆钢表面存在弥散性、短裂纹缺陷，客户在锻打过程中容易出现开裂现象，不能满足客户使用需求。为找到导致圆钢表面裂纹的具体原因，对2#铸机不锈钢铸坯进行表面酸洗查找缺陷源，发现铸坯表面存在大量针孔缺陷，并采取了相应的控制措施。

一、不锈钢生产工艺及主要参数

不锈钢主要生产工艺：转炉→LF精炼→连铸（240mm×240mm）→铸坯检查→步进梁式加热炉加热→高压水除磷→轧制→检验→入库→发货。2#铸机的半径9000mm，结晶器铜管长度800mm，铸机浇铸断面240mm×240mm，采用整体水口，塞棒无吹氩，并使用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌。

二、不锈钢圆钢裂纹缺陷原因分析

对轧后圆钢表面裂纹进行确认，发现为弥散性、短裂纹缺陷，如图所示。对缺陷位置进行金相分析，裂纹附近存在严重脱碳（部分表现为全脱碳）现象，推测缺陷来源于铸坯表面。随机取45A连铸坯切割为400mm长的铸坯样，并锯切掉端部火焰切割影响区（50mm）后，利用酸水比为1：1的热盐酸进行腐蚀后观察铸坯表面。发现铸坯表面存在大量离散的小针孔缺陷，针孔缺陷直径约2-3mm，如图所示。

并利用铣床对缺陷铸坯按照每次0.2mm的深度从表面往下铣，缺陷铣到0.6mm时仍未完全磨掉，在铣到1.0mm时缺陷消失，如图所示。为确认铸坯是否存在其它皮下缺陷，再次将有表面针孔的铸坯铣到深度为1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.5mm时，铸坯均未发现缺陷，如图所示。由此可确定，不锈钢铸坯轧后圆钢表面裂纹缺陷主要是由直径2-3mm，深度小于1mm的铸坯表面针孔缺陷所致。

三、铸坯表面针孔形成原因分析

气体含量超过在钢中的溶解度或者钢中树枝晶间富集等达到或超过饱和量，那么在钢的凝固交界面或树枝晶间就会析出气体，这些气体大部分会排除但少量会残留，进而产生气孔或者造成显微气孔缺陷。另外，钢液凝固过程中，钢中氢、氮、氩等气体的分压大于钢液静压力与大气压力之和时就会产生气泡。这些气泡被树枝晶捕集或受已凝固表面层的阻碍而不能从钢坯中逸出，而在钢坯中富集、凝固就会形成气泡缺陷。在浇注过程中，虽然气泡上浮的速度大于钢水凝固的速度，但是在结晶器壁钢水弯月面处，由于气体排除仍然困难，因此大多形成开放型气孔，即铸坯表面针孔缺陷?；蚋忠旱谋砻嬲帕档?，气泡都容易形成。由于氧、氮都是表面活性元素，极易在液态金属的表面富集，降低了张力，使气泡易于形成。由于连铸采用整体下水口，塞棒无吹氩，因此导致不锈钢铸坯表面针孔缺陷的极可能是气体氧、氮、氢含量过高。分别对3炉钢的铸坯近表面位置取样进行氧、氮、氢气体含量检测，检测结果为平均全氧含量为23ppm，并不是太高，属于正常水平；钢中平均气体氮含量达到65ppm，高于一般水平要求的50ppm；而平均H含量非常高，达到7.9ppm，当H含量达到6ppm时极有可能导致铸坯直接产生针孔缺陷。综上所述，钢中气体含量较高是造成铸坯表面存在针孔缺陷的主要原因，必须控制钢水中的氮、氢含量，才能有效地改善针孔缺陷的形成。

四、铸坯表面针孔的控制措施及改善效果

针对不锈钢中的氮含量、氢含量偏高导致铸坯表面针孔缺陷，特制定以下控制措施。

1、气体氮含量控制

（1）保证转炉出钢口外围平整，防止出钢时钢水散流，减少出钢过程中氮的吸入。

（2）精炼过程中，控制冶炼过程中的埋弧效果，减少由于电弧裸露造成的电离增氮；调整好喂线速度与高度，避免喂线过程中钢水裸落。

（3）连铸开浇前对中包内部进行吹Ar处理；采用长水口双吹Ar?；そ阶?；保证长水口与大包、上水口与下水口的密封；杜绝中包内钢水裸落的现象，减少连铸过程增氮。

（4）转炉出钢、精炼过程成分调整过程使用N含量低的材料，如使用低氮碳粉替代其它增碳剂。对转炉、精炼加入的各种渣料、合金进行烘烤，减少原辅料中H的带入。对钢水进行VD真空处理，控制处理后的钢水H含量达到2.0ppm以下。确保中包的烘烤效果；结晶器?；ぴ趾浚?.5%、中包覆盖剂水分＜2%，并要求烘烤后才能使用，减少连铸过程增H。

从上表可以看出，通过采取控制措施后，不锈钢中氮、氢含量明显降低。钢中的氮含量由65ppm降至43ppm（未真空处理）及36ppm（真空处理）。钢中的H含量显著降低，由原来的7.9ppm降至6.1ppm（未真空处理）及1.9ppm（真空处理）。采取措施控制后的整体氮、氢含量已经较低达到较好水平。

不锈钢中的氮、氢含量降低后，铸坯表面质量得到明显改善，针孔缺陷完全消失，如图所示，相应轧后圆钢表面未发现裂纹缺陷，如图所示?？突г谑褂?#铸机生产的不锈钢圆钢时也未反馈锻打开裂的现象。导致不锈钢圆钢表面裂纹的主要原因是铸坯表面针孔缺陷，铸坯缺陷在后续加热、轧制过程中未能消除，在圆钢表面形成短裂纹缺陷。2#铸机不锈钢铸坯表面针孔缺陷主要是由于钢中N、H含量较高造成的。通过采取相关措施控制不锈钢中气体含量后，铸坯表面针孔缺陷消失，圆钢表面质量得到明显改善，完全满足客户使用需求。

公司向欧洲出口316Ti不锈钢弯管DDU条款协议交货

Fri, 11 Jan 2019 16:18:26 +0800

通过两个月沟通和考察，公司与爱尔兰一家大型建筑材料公司（世界500强企业）签订316Ti不锈钢弯管供应合同，用于他们在波兰水泥厂锅炉燃烧喷嘴。合同签订DDU条款协议交货，即我们将产品之间运送到客户指定工厂内交货?？突Т酉露ǖズ?，开始全程参与监管生产直至交货，首先原料到厂检验，生产进度跟进，生产工艺审核，成品初检及第三方SGS检测合格，出具报告审核后，包装发货。

品名：不锈钢无缝弯管

材料：316Ti

规格：57mm×10mm

标准： ASME A-312/SA312M

外径公差： ±0.5%

厚度公差：0% ，﹢10%

椭圆度：1.5%

第三方涡流探伤、渗透试验、机械性能检测（抗拉强度、屈服强度、延伸率、压扁检验）合格后交货

一、原料到厂表检和光谱检测后，焊头上灰，等待初次冷拔

二、连续冷拔减壁成型热处后，等待冷轧

三、第一支钢管冷轧口头千分尺检验外径和厚度公差准确无误后，后期批量冷轧加工。

四、冷拔完毕，热处理后矫直。酸洗后等待初检

五、压扁试验及弯曲部分渗透试验检测

六、第三方SGS检测合格后熏蒸木箱包装交货

公司出口日本JIS G3459-2016标准 SUS316LTP材料不锈钢管验收通过

Sat, 14 Jul 2018 12:16:56 +0800

经过两个月的技术沟通，公司与客户签订一批按照JIS标准生产，SUS316LTP不锈钢管出口日本，用于车床精加工制轴。由于是SUS316LTP材料特殊，镍含量＞12%以上，现在市场上几乎没有这种材料锻打大坯料。因数量不多，钢厂必须等订单凑齐40吨一炉才能精炼。公司寻找发现目前只有小型钢厂连铸坯料不能使用，最后卫满足客户货期，公司按照客户订单数量翻倍，自行在钢厂订购锻打坯料，多余部分以备库存，得到客户好评。

（小常识：只有02年老标准国标316L 00Cr17Ni14Mo2材料中镍：＞12% ，08年新国标开始： S31603 镍：＞10% ，美标ASTM/ASME TP316L 镍：＞10% 、316/316L 镍：＞11% ，欧标：1.4404 镍：＞10.5% ，所以现在钢厂一般不炼镍：＞12% 316L ，需要量大单独定炼）

品名：不锈钢无缝钢管

材料： SUS 316L TP （Ni ＞12%）

标准：JIS G3459-2016

规格：267.4mm×28.6mm×3320mm

公差：（外径、内径、厚度均：≤1.5mm ）

检验要求：每根钢管端口测量6个点壁厚要很均匀（对于同一根钢管，避免严重的单边和壁厚不均问题），钢管中间管体用超声波测厚仪检验壁厚纵横向各测量6个点。

交货状态：酸洗退火，不锈钢管内外表面清洁干净无明显水渍印、管内外干燥，管口平齐无毛刺。

不锈钢棒

Sun, 04 Mar 2018 19:48:14 +0800

不锈钢黑棒

Sun, 04 Mar 2018 19:47:18 +0800

不锈钢光圆

Sun, 04 Mar 2018 19:44:43 +0800