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摘 要：简述了本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司采用ASTM439（No.1）→20辊森吉米尔轧机→冷带退火酸洗机组→平整机组→重卷拉矫机组→检验的工艺流程生产0.5mm、0.6mm、1.0mm和1.2mm厚度规格的ASTM439（2B/2D）超纯铁素体不锈钢冷轧产品。通过马弗炉退火试验和力学性能的检测结果，确定了关键工艺控制参数，并编制了生产试制方案。试制检验结果表明，各项技术指标完全满足面板及汽车排气管部件等用途要求，工艺性能良好。
关键词：冷轧；退火；酸洗；ASTM439
ASTM439钢种作为超纯铁素体不锈钢中的典型钢种，在其加入Ti等稳定化元素后，使该钢种的耐晶间腐蚀性、成型性和焊接性均有所提高[[]]。被广泛应用于汽车排气管部件、电梯、扶梯装饰用板等领域，市场需求量较大。本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司采用“ASTM439（No.1）→20辊森吉米尔轧机→冷带退火酸洗机组→（平整机组）→重卷拉矫机组”的生产工艺先后成功研制开发出厚度为0.5mm （2B）、0.6mm （2B）、1.0mm （2D）和1.2mm （2D）的ASTM439冷轧不锈钢产品，经力学性能检验（拉伸、硬度和冷弯），各项指标均符合汽车排气管部件的使用要求，工艺性能良好，而且表面质量良好，色泽均匀，得到用户的认可。
1 生产工艺和研究方法
1.1 轧制工艺
本钢采用20辊森吉米尔轧机对带钢进行轧制，为达到良好的板型和目标厚度，在东北大学RAL实验室对ASTM439钢进行了冷轧变形抗力测试分析，开展单道次拉伸变形抗力测试实验、获得真应力应变曲线，从而得到ASTM439钢种的变形抗力表达式。
1.2 退火、酸洗工艺
冷轧后的ASTM439钢种通过加热再结晶原理消除加工硬化，从而达到软化目的。根据该钢种的特性及退火炉实际情况，确定本次试验的退火温度为900℃±10℃。
为保证带钢表面的氧化铁皮完全消除以及在带钢表面形成致密的Gr2O3钝化膜，ASTM439钢种采用“Na2SO4电解酸洗+电解HNO3+HNO3/HF混酸酸洗”的酸洗工艺。其中Na2SO4电解液的温度设定为80℃，PH值为4～7，电流为7500A。电解HNO3的浓度为100g/L ，温度为40℃。混酸酸洗HNO3/HF中，HNO3的浓度为100g/L ，HF的浓度为4g/L ，温度为25℃。
1.3 平整工艺
平整机组采用2辊干式可逆平整，鉴于对不锈钢带钢表面质量的严格要求，平整辊要求粗糙度 （Ra）为0.2μm；根据带钢的厚度，0.5mm厚度和0.6mm厚度的带钢采用平整辊的凸度选择为0.35mm；还要根据板型适当调整平整辊的倾斜。
1.4 重卷拉矫工艺
重卷拉矫机组采用两弯两矫湿式拉矫，对带钢板型加以改善，并对带钢按客户要求进行切边、分卷。最后经由检验→包装缴库→发货
2 试验结果及分析
2.1 变形抗力分析
累积变形量与屈服强度的关系式：
对轧制所得的不同变形量的试样，按GB/T 228.1-2010做出拉伸试样在拉伸试验机上进行拉伸，得到ASTM439钢种在不同累积变形量时的常温屈服强度、抗拉强度及延伸率，如图1、图2和图3所示。采用MS Excel对所获得的曲线进行3次拟合，得到累积变形量与屈服强度、抗拉强度的关系式。
变形抗力表达式如下：
累积变形量与抗拉强度的关系式：
根据变形抗力表达式以及先期轧制不锈钢的数据累积，结合本钢20辊森吉米尔轧机的实际情况，确定本次试制ASTM439钢种采用的原料（No.1）厚度分别为3.0mm（轧制0.5mm和0.6mm）和4.0mm（轧制1.0mm 和1.2mm），分別经11道次、9道次、8道次和7道次轧制到目标规格0.5mm、0.6mm、1.0mm和1.2mm。根据变形抗力表达式，在满足轧机轧制力要求的前提下，第一道次规定大的压下量，要求超过25%，在随后各道次内压下量逐步减少，但最后一道次的压下量一般高于8%，以便在各道次内保持带钢对轧辊压力趋于一致。
轧制工艺如表1（以原料厚度4.0mm，轧制目标厚度为1.2mm为例。）
2.2 力学性能
ASTM439成品的力学性能要求按ASTM A240-A240M-2005标准执行。力学性能检验结果见表2。表2力学性能检验结果
180°冷弯检验全部合格。由检验结果可知，各项指标均满足标准要求。
2.3表面质量
在重卷拉矫机组生产过程中对带钢表面质量进行严格检查，带钢表面质量较好，色泽均匀，符合客户要求。
3 结论
（1）ASTM439（No.1）→准备机组→20辊森吉米尔轧机→冷带退火酸洗机组→（平整机组）→重卷拉矫机组→检验→包装缴库→发货的工艺流程生产0.5mm、0.6mm、1.0mm、1.2mm的ASTM439（2B/2D）冷轧不锈钢卷的各项技术指标完全满足标准要求，而且工艺性能良好。
（2）本钢不锈钢冷轧生产的ASTM439（2B/2D）不锈钢冷轧产品表面质量较好，力学性能优良，完全满足汽车排气管部件、装饰面板等用途的使用要求，并得到用户好评，从而为本钢开拓不锈钢市场，提高本钢不锈钢市场竞争力奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 李登超主编.不锈钢板带材生产技术[M]. 第1版. 北京：化学工业出版社，2008年9月.
关键词：冷轧；退火；酸洗；ASTM439
ASTM439钢种作为超纯铁素体不锈钢中的典型钢种，在其加入Ti等稳定化元素后，使该钢种的耐晶间腐蚀性、成型性和焊接性均有所提高[[]]。被广泛应用于汽车排气管部件、电梯、扶梯装饰用板等领域，市场需求量较大。本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司采用“ASTM439（No.1）→20辊森吉米尔轧机→冷带退火酸洗机组→（平整机组）→重卷拉矫机组”的生产工艺先后成功研制开发出厚度为0.5mm （2B）、0.6mm （2B）、1.0mm （2D）和1.2mm （2D）的ASTM439冷轧不锈钢产品，经力学性能检验（拉伸、硬度和冷弯），各项指标均符合汽车排气管部件的使用要求，工艺性能良好，而且表面质量良好，色泽均匀，得到用户的认可。
1 生产工艺和研究方法
1.1 轧制工艺
本钢采用20辊森吉米尔轧机对带钢进行轧制，为达到良好的板型和目标厚度，在东北大学RAL实验室对ASTM439钢进行了冷轧变形抗力测试分析，开展单道次拉伸变形抗力测试实验、获得真应力应变曲线，从而得到ASTM439钢种的变形抗力表达式。
1.2 退火、酸洗工艺
冷轧后的ASTM439钢种通过加热再结晶原理消除加工硬化，从而达到软化目的。根据该钢种的特性及退火炉实际情况，确定本次试验的退火温度为900℃±10℃。
为保证带钢表面的氧化铁皮完全消除以及在带钢表面形成致密的Gr2O3钝化膜，ASTM439钢种采用“Na2SO4电解酸洗+电解HNO3+HNO3/HF混酸酸洗”的酸洗工艺。其中Na2SO4电解液的温度设定为80℃，PH值为4～7，电流为7500A。电解HNO3的浓度为100g/L ，温度为40℃。混酸酸洗HNO3/HF中，HNO3的浓度为100g/L ，HF的浓度为4g/L ，温度为25℃。
1.3 平整工艺
平整机组采用2辊干式可逆平整，鉴于对不锈钢带钢表面质量的严格要求，平整辊要求粗糙度 （Ra）为0.2μm；根据带钢的厚度，0.5mm厚度和0.6mm厚度的带钢采用平整辊的凸度选择为0.35mm；还要根据板型适当调整平整辊的倾斜。
1.4 重卷拉矫工艺
重卷拉矫机组采用两弯两矫湿式拉矫，对带钢板型加以改善，并对带钢按客户要求进行切边、分卷。最后经由检验→包装缴库→发货
2 试验结果及分析
2.1 变形抗力分析
累积变形量与屈服强度的关系式：
对轧制所得的不同变形量的试样，按GB/T 228.1-2010做出拉伸试样在拉伸试验机上进行拉伸，得到ASTM439钢种在不同累积变形量时的常温屈服强度、抗拉强度及延伸率，如图1、图2和图3所示。采用MS Excel对所获得的曲线进行3次拟合，得到累积变形量与屈服强度、抗拉强度的关系式。
变形抗力表达式如下：
累积变形量与抗拉强度的关系式：
根据变形抗力表达式以及先期轧制不锈钢的数据累积，结合本钢20辊森吉米尔轧机的实际情况，确定本次试制ASTM439钢种采用的原料（No.1）厚度分别为3.0mm（轧制0.5mm和0.6mm）和4.0mm（轧制1.0mm 和1.2mm），分別经11道次、9道次、8道次和7道次轧制到目标规格0.5mm、0.6mm、1.0mm和1.2mm。根据变形抗力表达式，在满足轧机轧制力要求的前提下，第一道次规定大的压下量，要求超过25%，在随后各道次内压下量逐步减少，但最后一道次的压下量一般高于8%，以便在各道次内保持带钢对轧辊压力趋于一致。
轧制工艺如表1（以原料厚度4.0mm，轧制目标厚度为1.2mm为例。）
2.2 力学性能
ASTM439成品的力学性能要求按ASTM A240-A240M-2005标准执行。力学性能检验结果见表2。表2力学性能检验结果
180°冷弯检验全部合格。由检验结果可知，各项指标均满足标准要求。
2.3表面质量
在重卷拉矫机组生产过程中对带钢表面质量进行严格检查，带钢表面质量较好，色泽均匀，符合客户要求。
3 结论
（1）ASTM439（No.1）→准备机组→20辊森吉米尔轧机→冷带退火酸洗机组→（平整机组）→重卷拉矫机组→检验→包装缴库→发货的工艺流程生产0.5mm、0.6mm、1.0mm、1.2mm的ASTM439（2B/2D）冷轧不锈钢卷的各项技术指标完全满足标准要求，而且工艺性能良好。
（2）本钢不锈钢冷轧生产的ASTM439（2B/2D）不锈钢冷轧产品表面质量较好，力学性能优良，完全满足汽车排气管部件、装饰面板等用途的使用要求，并得到用户好评，从而为本钢开拓不锈钢市场，提高本钢不锈钢市场竞争力奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 李登超主编.不锈钢板带材生产技术[M]. 第1版. 北京：化学工业出版社，2008年9月.