CN102699020A - 一种高强度弹簧用精密不锈钢带的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度弹簧用精密不锈钢带的生产方法，该生产方法包括：第一次冷轧、固溶、第二次冷轧、脱脂清洗、热水喷淋、热风烘干、拉弯矫直、纵切成品工序，本发明采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机及独特的轧制、退火工艺进行轧制、固溶处理，并通过脱脂清洗、拉弯矫直等工艺，使产品厚度公差波动小，机械性能稳定，板形平直度号，冲压时不易产生裂纹、二次缺陷，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产，满足高强度弹簧元件的行业高品质要求。
Description
技术领域：
本发明涉及一种广泛用于加工特种弹簧元器件的精密不锈钢带的生产方法，本发明所述的高强度弹簧的参数是硬度是490～520；HV1.0、抗拉强度是1500～1600MPa，承受强度≥1.5MPa。
背景技术：
目前生产制造弹簧用精密不锈钢带都是利用多辊轧机进行轧制，并采用其他辅助设备来改善板形平直度，但采用现有工艺制成的不锈钢带存在厚度公差波动大、宽度公差波动大、毛刺高度大、机械性能不稳定、板形平直度不好，在加工过程中容易产生裂纹、二次变形而报废等缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种可以生产厚度公差波动小、毛刺高度小、宽度公差波动小、机械性能稳定、板形平直，在冲压加工时不易产生裂纹、二次变形，满足高强度弹簧元件的要求的精密不锈钢带的生产方法。
本发明包括如下步骤：
1、采用厚度0.8-1.2mm的不锈钢冷轧卷301B原料在SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行初轧，轧制时通过厚度控制系统严格控制产品厚度公差，冷轧时所用的润滑冷却剂为轧制油，油温控制为28-40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.15～0.25um，经多道次冷轧至0.32～0.38mm厚度。为保证产品表面质量，第一道次轧制速度可控制在80～100m/min，以观测原料表面质量及厚度波动。之后各道次速度可提高至300～400m/min；
2、对第一次冷轧后的钢卷以30～35m/min的速度通过一个温度在1020～1150℃的立式光亮连续退火炉进行固溶处理，并且立式光亮退火炉的马弗炉罩内为高纯度（氢气纯度99.999%）全氢气保护气体；
3、经固溶处理后的冷轧钢带在SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次冷轧，冷轧时仍采用轧制油为冷却润滑剂，控制温度在28-40℃，经多道次轧制将0.32～0.38mm的钢带轧制到0.15～0.3mm的成品厚度。工作辊粗糙度为Ra0.15～0.25um，第一道次轧制时将轧制速度控制在80～100m/min，之后各道次控制轧制速度为150～200m/min；
4、对第二次冷轧后的钢带在脱脂清洗机组上开卷脱脂，开卷后的钢带在脱脂清洗机组的脱脂室内进行喷淋脱脂处理，喷淋脱脂液的脱脂剂与水配比成10g/l～12 g/l的脱脂液，脱脂液温度为65～85℃，钢带经喷淋脱脂后进行热的除盐水喷淋清洗，喷淋清洗时除盐水温为50～60℃，喷淋后钢带经过热风烘干室烘干，烘干室温度为75～95℃，在此期间，钢带运行速度控制在30～40m/min；
5、对脱脂清洗处理后的钢带采用带有板型仪控制的拉矫机机型拉弯矫直，采取恒定辊缝、延伸控制的方法，延伸率控制在0.3～0.8%，运行速度120～160m/min；
6、对拉弯矫直后的钢带上纵切机组剪切成各种宽度要求的成品。
本发明采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机及独特的轧制、退火工艺进行轧制、固溶处理，并通过脱脂清洗、拉弯矫直等工艺，使产品厚度公差波动小，机械性能稳定，板形平直度好，冲压时不易产生裂纹、二次缺陷，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产，满足高强度弹簧元件的行业高品质要求。
具体实施方式：
下面结合具体实施案例，进一步阐述本发明。需要强调的是，这些案例仅用于说明本发明，而并非限制本发明的使用范围。此外，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，但这些等价形式同样落于本申请所附全力要求书所限定的范围。
实施案例1
选用厚度为1.0mm、宽度610mm的301B冷轧不锈钢卷为原料，经冷轧后成品钢带厚度为0.2mm。
首先对厚度1.0mm的不锈钢冷轧卷原料采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第一次轧制，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.25um，经5道次冷轧至0.35mm，第一道次轧制速度为80m/min,之后各道次轧制速度为300m/min。
将一次冷轧后钢带以30m/min的速度通过一个温度为1120℃±5℃的立式连续光亮退火炉内进行固溶处理，并采用高纯度（99.999%）的全氢气保护气体，使钢带表面不被氧化；
经固溶处理后的钢带采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次精轧，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.20um。用3道次从0.35mm轧制成0.2mm成品厚度，第一道次轧制速度80m/min，中见道次300m/min，成品道次速度180m/min。
对二次冷轧钢带在脱脂清洗机组上进行开卷，开卷后钢带在脱脂机组的脱脂室内进行喷淋脱脂处理，采用上海白猫公司提供的脱脂剂与水配制成含10g/l～12g/l脱脂剂的脱脂溶液，喷淋脱脂时的脱脂液温度为脱脂液温度为75℃，钢带经喷淋脱脂后进行热的除盐水喷淋清洗，喷淋清洗时除盐水温为55℃，喷淋后钢带经过热风烘干室烘干，烘干室温度为85℃，在此期间，钢带运行速度控制在30m/min；
对脱脂清洗处理后的钢带采用带有板型仪控制的拉矫机进行拉弯矫直，采取恒定辊缝、延伸控制的方法，延伸率控制在0.3%，运行速度130m/min；
对拉弯矫直后的钢带裁剪成各种宽度要求的成品。
采用上述工艺生产的产品，其主要技术指标可达到：
1）厚度偏差：0.2±0.004mm；
2) 硬度（H）：(490～520)HV1.0；
3）抗拉强度（Rm）：（1500～1600）MPa；
4）不平度：≤0.3mm。
实施案例2
选用厚度为1.2mm、宽度610mm的301B冷轧不锈钢卷为原料，经冷轧后成品钢带厚度为0.25mm。
首先对厚度1.2mm的不锈钢冷轧卷原料采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第一次轧制，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.25um，经5道次冷轧至0.38mm，第一道次轧制速度为90m/min,之后各道次轧制速度为320m/min。
将一次冷轧后钢带以30m/min的速度通过一个温度为1130℃±5℃的立式连续光亮退火炉内进行固溶处理，并采用高纯度（99.999%）的全氢气保护气体，使钢带表面不被氧化；
经固溶处理后的钢带采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次精轧，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.20um。用3道次从0.38mm轧制成0.25mm成品厚度，第一道次轧制速度100m/min，中见道次300m/min，成品道次速度150m/min。
对二次冷轧钢带在脱脂清洗机组上进行开卷，开卷后钢带在脱脂机组的脱脂室内进行喷淋脱脂处理，采用上海白猫公司提供的脱脂剂与水配制成含10g/l～12g/l脱脂剂的脱脂溶液，喷淋脱脂时的脱脂液温度为脱脂液温度为75℃，钢带经喷淋脱脂后进行热的除盐水喷淋清洗，喷淋清洗时除盐水温为55℃，喷淋后钢带经过热风烘干室烘干，烘干室温度为85℃，在此期间，钢带运行速度控制在32m/min；
对脱脂清洗处理后的钢带采用带有板型仪控制的拉矫机进行拉弯矫直，采取恒定辊缝、延伸控制的方法，延伸率控制在0.3%，运行速度130m/min；
对拉弯矫直后的钢带裁剪成各种宽度要求的成品。
采用上述工艺生产的产品，其主要技术指标可达到：
1）厚度偏差：0.25±0.004mm；
2) 硬度（H）：(470～490)HV1.0；
3）抗拉强度（Rm）：（1350～1450）MPa；
4）不平度：≤0.3mm。
实施案例3
选用厚度为0.8mm、宽度610mm的301B冷轧不锈钢卷为原料，经冷轧后成品钢带厚度为0.15mm。
首先对厚度0.8mm的不锈钢冷轧卷原料采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第一次轧制，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.25um，经5道次冷轧至0.31mm，第一道次轧制速度为90m/min,之后各道次轧制速度为320m/min。
将一次冷轧后钢带以33m/min的速度通过一个温度为1130℃±5℃的立式连续光亮退火炉内进行固溶处理，并采用高纯度（99.999%）的全氢气保护气体，使钢带表面不被氧化；
经固溶处理后的钢带采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次精轧，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.20um。用3道次从0.31mm轧制成0.15mm成品厚度，第一道次轧制速度80m/min，中见道次300m/min，成品道次速度160m/min。
对二次冷轧钢带在脱脂清洗机组上进行开卷，开卷后钢带在脱脂机组的脱脂室内进行喷淋脱脂处理，采用上海白猫公司提供的脱脂剂与水配制成含10g/l～12g/l脱脂剂的脱脂溶液，喷淋脱脂时的脱脂液温度为脱脂液温度为75℃，钢带经喷淋脱脂后进行热的除盐水喷淋清洗，喷淋清洗时除盐水温为55℃，喷淋后钢带经过热风烘干室烘干，烘干室温度为85℃，在此期间，钢带运行速度控制在35m/min；
对脱脂清洗处理后的钢带采用带有板型仪控制的拉矫机进行拉弯矫直，采取恒定辊缝、延伸控制的方法，延伸率控制在0.25%，运行速度130m/min；
对拉弯矫直后的钢带裁剪成各种宽度要求的成品。
采用上述工艺生产的产品，其主要技术指标可达到：
1）厚度偏差：0.45±0.003mm；
2) 硬度（H）：(510～530)HV1.0；
3）抗拉强度（Rm）：（1650～1750）MPa；
4）不平度：≤0.3mm。
Claims (1)
1.一种高强度弹簧用精密不锈钢带的生产方法，其特征是包括第一次冷轧、固溶、第二次冷轧、脱脂清洗、热水喷淋、热风烘干、拉弯矫直、纵切成品工序，具体步骤如下：
（1）、采用厚度是0.8-1.2mm的不锈钢冷轧钢卷301B作为原料，原料在四立柱二十辊轧机进行第一次冷轧，第一次冷轧所用的润滑冷却剂为轧制油，轧制油温控制为28～40℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra0.15～0.25um，第一道次轧制速度可控制在80～100m/min，其余各道次速度是300～400m/min；经多道次冷轧至0.32～0.38mm厚度钢卷；
（2）、对第一次冷轧后的钢卷以30～35m/min的速度通过一个温度在1020～1150℃的立式光亮连续退火炉进行固溶处理，立式光亮退火炉的马弗炉罩内为全氢气保护气体；
（3）、经固溶处理后的冷轧钢带在SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次冷轧，第二次冷轧仍采用轧制油为冷却润滑剂，控制温度在28-40℃，工作辊粗糙度为Ra0.15～0.25um，第一道次轧制的轧制速度控制在80～100m/min，其余各道次控制轧制速度为150～200m/min，经多道次轧制将0.32～0.38mm的钢带轧制成厚度是0.15～0.3mm的成品钢带；
（4）、对第二次冷轧后的成品钢带在脱脂清洗机组上开卷脱脂，开卷后的钢带在脱脂清洗机组的脱脂室内进行喷淋脱脂处理，喷淋脱脂液的脱脂剂与水配比成10g：l～12 g：l的脱脂液，脱脂液温度为65～85℃，钢带经喷淋脱脂后进行热的除盐水喷淋清洗，喷淋清洗时除盐水温为50～60℃，喷淋后钢带经过热风烘干室烘干，烘干室温度为75～95℃，在此期间，钢带运行速度控制在30～40m/min；
（5）、对脱脂清洗处理后的钢带采用带有板型仪控制的拉矫机进行拉弯矫直，采取恒定辊缝、延伸控制的方法，延伸率控制在0.3～0.8%，运行速度120～160m/min；
（6）、对拉弯矫直后的钢带上纵切机组剪切成各种宽度要求的成品。
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