热轧后退火工序对409L钢带表面起皱的影响

　　1前言

　　铁素体不锈钢因其自身固有特性在热轧工序很难实现良好的再结晶，其显微组织常常表现为被拉长的变形晶粒，热轧带钢强度、硬度较高并有碳化物析出，因此在冷轧工序前需进行退火处理[1]。

　　近年来，部分冷轧企业为降低生产成本，取消了热轧卷退火工序，采用热轧黑皮卷直接酸洗、冷轧生产工艺。但是，铁素体不锈钢在拉深或深冲加工时，其表面极易产生平行于轧制方向的起皱条纹缺陷，这是铁素体不锈钢的共性，也是铁素体不锈钢板拉深或深冲加工中最严重的质量问题之一。在此情况下，若取消热轧后退火工序直接冷轧将导致最终制品表面的起皱条纹缺陷更严重。为此，对比研究了相同母材409L热轧卷经直接酸洗、冷轧和经热轧后退火再酸洗、冷轧2种工艺途径下的带钢金相组织、力学性能、微观织构，及其对409L铁素体不锈钢表面起皱缺陷的影响。

　　2试验

　　以宝山钢铁股份有限公司不锈钢分公司生产的409L热轧卷为试验料，其化学成分见表1，并委托江苏梦兰鑫达不锈钢带管有限公司进行退火处理。

　　一方面将409L热轧卷试验料按2种不同的工艺进行冷轧处理，工艺1：未经退火的热轧卷直接酸洗、冷轧，冷轧压下率为80%，然后进行870℃×3min的退火;工艺2：先对未经退火的热轧卷进行830～850℃ x 8～12h的罩式炉退火，然后进行酸洗、冷轧(压下率80%)，最后进行87012×3min的退火。热轧卷退火在江苏梦兰鑫达公司的罩式炉内进行，冷轧板退火在箱式电阻炉内进行，冷轧在实验室小轧机上进行。组织观察是以与轧制方向平行的板厚断面(TD面)作为观察位置。力学性能及r值的测定在INSTRON材料试验机上进行，采用JIS 5号试样，将与轧制方向成0。方向作为拉伸方向。微观织构的测定在Hitachi S一570扫描电镜EBSD附件上进行，以平行于轧制面的表面层或中心层为测定位置(ND面)。测量抗起皱性时采用JIS5号试样，平行于轧制方向的变形速度为5mm/min，加以15%的拉伸变形，用ACCRETECH台式粗糙度仪测定，以波纹的最大高度作为起皱高度来评价。

　　另一方面，将上述未经退火的热轧料及罩式炉退火后的热轧料委托给冷轧用户试用，经分条酸洗、冷轧并光亮退火后，在制品厂冲成制品。组织观察等同上。

　　3试验结果

　　3.1退火工序对409L钢带组织及力学性能的影响

　　图1为未经退火的普通热连轧料(HR)、经罩式炉退火后的热轧退火料(HRA)及分别经实验室轧机冷轧并退火后带钢(CRA)的组织状态。表1给出了两种工艺途径下不同状态带钢的力学性能。工艺1得到的热轧料呈现典型的热轧带钢变形组织，原始铸坯晶粒被拉长成扁平条带状，基本看不到再结晶晶粒，带钢强度、硬度较高，伸长率较低。工艺2得到的热轧退火料已呈现退火带钢组织，沿带钢厚度中心层已基本是等轴状再结晶晶粒，带钢明显软化，伸长率大幅提高。两种工艺料经实验室冷轧及退火后，其组织均呈典型的等轴状再结晶退火组织，差别是前者组织不均匀，中心层晶粒较为粗大，后者的再结晶晶粒细小均匀。