CN102814628B - 一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和铜冷复合卷材的生产方法 - Google Patents
一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和铜冷复合卷材的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材的生产方法，采用以下工艺步骤：（1）、用清洗脱脂方法对201不锈钢卷材、铜卷材进行表面除油去污处理；（2）、将上述201不锈钢卷材、铜卷材两种金属材料同步复合轧制为不锈钢铜复合卷材；（3）、经过轧制后的不锈钢铜复合卷材进行合金层的扩散退火；（4）、将经扩散退火后的不锈钢铜复合卷材进行平整；（5）、将上述平整后的不锈钢铜复合卷材进行拉弯矫直处理、分条为建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材。本发明制造工艺简单，原材料来源广泛，生产成本低，不锈钢铜复合卷材耐腐蚀性强，端面无生锈，可满足建筑行业室内外装饰材料的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和铜冷复合卷材的生产方法，属于不锈钢带与铜复合材料技术领域。
背景技术
低镍奥氏体不锈钢，最典型的是200系不锈钢，是以锰代镍的低镍含量的奥氏体不锈钢，具有耐酸、耐碱，密度高、抛光无气泡、无针孔等特点，应用广泛，是生产各种表壳、表带底盖等的优质材料，主要用于做装饰管，工业管，一些浅拉伸的制品。
常见的双金属复合板生产方式大致可分为：爆炸复合法、热轧制复合法和冷轧制复合法等。爆炸复合利用炸药爆炸时产生的高压脉冲载荷来实现异种材料的冶金结合，常用来生产单面复合的单张板，而用炸药做能源产生了巨大地声响和冲击波，给周围的环境和人带来污染和刺激。热轧复合要防止加热时界面的氧化，需要进行真空或者焊接密闭，工艺复杂，产品厚度及层厚比难以控制，一般适宜于坯料生产。20世纪50年代开始冷轧复合法已开始用于工业生产复合带卷，尺寸精确，效率高，但结合强度低且不稳定，复合材料端面钢层易生锈。综上所述，以传统的双金属复合板生产方式，生产出的铜钢复合材料在连续生产过程中，存在工艺不灵活，端面钢层易生锈、复合层厚度不均等问题，满足不了目前市场客户的需求。
发明内容
本发明的目的是克服传统复合技术中存在的不足，从而提供一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和铜冷复合卷材的生产方法，该连续常温冷复合的生产方法，能有效地改善复合卷材的表面氧化、断面易生锈、复合层不均匀性等问题，符合市场所需新型复合材料要求。
按照本发明提供的技术方案，一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材的生产方法，采用以下工艺步骤：
（1）、原材料的表面处理：
原料：选用低镍奥氏体不锈钢卷材、铜卷材，用清洗脱脂方法对201不锈钢卷材、铜卷材进行表面除油去污处理，脱脂剂采用质量浓度为10~20% 的NaOH溶液，溶液温度控制在70~90℃； 脱脂时间为：10~15秒；烘干温度为90~110℃；
（2）、复合轧制：
（a）、基板为低镍奥氏体不锈钢卷材，该低镍奥氏体不锈钢卷材的宽度为500～650mm；厚度为0.5～2.5mm；将低镍奥氏体不锈钢卷材在打磨区内进行表面毛化打磨，要求板全宽均匀打磨，打磨深度为0.05～0.10mm；
（b）、将铜卷材进行单面细刷，除去表面氧化膜，铜带厚度为0.2mm～0.5mm，宽度为500～650mm；
（c）、将上述低镍奥氏体不锈钢卷材、铜卷材两种金属材料进行同步复合轧制为不锈钢铜复合卷材，不锈钢卷材张力设定为4500～5500Kg，铜卷材张力设定为130～150Kg，复合后张力设定为7000Kg，复合轧机速度为15～25米/分钟；
（3）、扩散退火：经过轧制后的不锈钢铜复合卷材进行合金层的扩散退火，退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体，即75%氢＋25%氮；不锈钢铜复合卷材在1050~1150℃保温2~3h，使其结合面形成合金层。在敏化区850~500℃应快速冷却至350℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至100℃以下出炉，抗拉强度达到380~500MPa左右，延伸率大于15%；
（4）、将经扩散退火后的不锈钢铜复合卷材在平整机下进行平整，平整压力为100～200吨，平整速度为20～50米/分钟；
（5）、将上述平整后的不锈钢铜复合卷材进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分钟，延伸率控制为5%以内；
（6） 将上述拉弯矫直后的不锈钢铜复合卷材根据要求进行定尺分条为建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材，分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为12～18米/分钟。
所述复合轧制步骤（2）中，不锈钢铜复合卷材复合厚度控制在0.8～1.0mm，轧制变形率为70～80%。
所述复合轧制步骤（2）中，所述低镍奥氏体不锈钢卷材、铜卷材两种金属材料不进行热处理，根据要求进行双层或三层轧制复合为不锈钢铜复合卷材。
所述双层不锈钢铜复合卷材中，基板为低镍奥氏体不锈钢卷材，复合层为铜卷材，复合层占复合材料重量比为10~20%。
所述三层不锈钢铜复合卷材中，基板为低镍奥氏体不锈钢卷材，复合层为两层铜卷材，复合层占复合材料重量比为10~20%。
所述铜卷材为H62黄铜卷材或T2纯铜卷材。
本发明制造工艺简单，原材料来源广泛，生产成本低，能有效地弥补目前市场复合材料的缺陷，不锈钢铜复合卷耐腐蚀性强，端面无生锈，可满足建筑行业室内外装饰材料的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
在本发明实施例中采用的原材料均为市场所购，采用的设备为常规轧制机组，包括清洗脱脂机、复合轧机、钟罩式退火炉、平整机、矫直机等连成机组。
材料：201不锈钢【(C) 碳:≤0.15，(Si) 硅:≤0.75，(Mn) 锰:5.5～7.50，(Cr) 铬:16.0～18.0，(N) 氮:≤0.25，(P) 磷:≤0.060，(S) 硫:≤0.030，(Ni) 镍: 0.8-1.2%，(Cu) 铜: 半铜 0.8%，高铜 1.5%】卷材，H62黄铜卷材或T2纯铜卷材。
实施例一：本发明一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材的生产方法，采用以下工艺步骤：
基板选用201冷轧奥氏体不锈钢卷材，其宽度为600㎜，厚度为2.0㎜；复合层选用H62黄铜卷材，其宽度为600mm，厚度为0.2mm；其中不锈钢卷重量为5000Kg，单层铜卷重量为500Kg；
1、原材料表面处理：取201冷轧不锈钢卷材和H62黄铜卷材放在清洗脱脂机组上进行化学脱脂处理，溶液槽内放入1000公斤的水和150公斤的脱脂剂制成的脱脂剂溶液，脱脂剂采用质量浓度为15% 的NaOH溶液，温度控制在70℃；脱脂时间以带材表面光亮、无油污为准； 脱脂时间为：80米/分钟；烘干温度为90℃；
2、将上述经化学脱脂处理的201冷轧不锈钢卷材和H62黄铜卷材分别放在上、中、下不同开卷机，三层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1600转/分钟，将复合面打磨完全且打磨深度合适，不锈钢打磨深度为0.07mm，H62黄铜卷材打磨深度为0.02mm；
3、复合轧制：将上述经打磨处理好的201冷轧不锈钢卷材和H62黄铜卷材两种金属送入复合轧机上复合为不锈钢铜复合卷材，201冷轧不锈钢卷材张力设定为5500Kg，H62黄铜卷材张力设定为150Kg，复合后张力设定为7000Kg，复合轧机速度为15米/分钟，复合后厚度控制0.8mm，轧制变形率为80%；
4、扩散退火：将上述复合好的不锈钢铜复合卷材进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用钟罩炉退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为20m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1100℃，保温时间为2小时，使不锈钢和铜之间分子扩散，结合面形成合金层；敏化区850~500℃快速冷却至350℃，缓慢冷却至80℃以下出炉，抗拉强度达到480MPa，延伸率大于15%；
5、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷材进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，保证表面光洁度大于7级，平整量小于5%，平整力为200吨，速度为40米/分钟；
6、将上述平整后的不锈钢铜复合材料进行拉弯矫直处理，速度为40米/分钟，延伸率控制为5%以内；
7、将上述拉弯矫直后的复合卷根据客户要求进行定尺分条为建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为15米/分钟。
实施例二：本发明一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材的生产方法，采用以下工艺步骤：
基板选用201冷轧不锈钢卷材，其宽度为580㎜，厚度为2.0㎜；复合层选用T2纯铜卷材，其宽度为580mm，厚度为0.2mm；不锈钢卷重量为5000Kg，单层铜卷重量为500Kg；
1、原材料表面处理：取201冷轧不锈钢卷材和T2纯铜卷材放在清洗脱脂机组上进行化学脱脂处理，溶液槽内放入1000公斤的水和120公斤的脱脂剂制成的脱脂剂溶液，脱脂剂采用质量浓度为12% 的NaOH溶液，温度控制在70℃；脱脂时间以带材表面光亮、无油污为准；脱脂时间为：10秒；烘干温度为100℃；
2、将上述经化学脱脂处理的201冷轧不锈钢卷材和T2纯铜卷材分别放在上、中、下不同开卷机，三层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1600转/分，将复合面打磨完全且打磨深度合适，201冷轧不锈钢卷材打磨深度为0.07mm，T2纯铜卷材打磨深度为0.02mm；
3、复合轧制：将上述经打磨处理好的201冷轧不锈钢卷材和T2纯铜卷材两种金属送入复合轧机上复合为不锈钢铜复合卷材，201冷轧不锈钢卷材张力设定为4500Kg，T2纯铜卷材张力设定为130Kg，复合后张力设定为7000Kg，复合轧机速度为18米/分钟，复合后厚度控制0.9mm，轧制变形率为75%；
4、扩散退火：将上述复合好的不锈钢铜复合卷材进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用钟罩炉退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为16m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1000℃，保温时间为2.5小时，达到不锈钢和铜之间分子扩散，使其结合面形成合金层，冷却方式为随炉缓冷，炉内温度到80℃以下出炉；抗拉强度达到380MPa，延伸率大于20%；
5、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷材进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，保证表面光洁度大于7级，平整量小于5%，平整力为100～200吨，速度为20米/分钟；
6、将上述平整后的不锈钢铜复合卷材进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分钟，延伸率控制为5%以内；
7、将上述拉弯矫直后的不锈钢铜复合卷材根据客户要求进行定尺分条为建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为15米/分钟。
实施例三：本发明一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材的生产方法，采用以下工艺步骤：
基板选用201冷轧不锈钢卷材，其宽度为550㎜，厚度为2.0㎜；复合层选用T2纯铜卷材，其宽度为550mm，厚度为0.2mm；不锈钢卷重量为5000Kg，单层铜卷重量为500Kg；
1、原材料表面处理：取201冷轧不锈钢卷材和T2纯铜卷材放在清洗脱脂机组上进行化学脱脂处理，溶液槽内放入1000公斤的水和200公斤的脱脂剂制成的脱脂剂溶液，脱脂剂采用质量浓度为20% 的NaOH溶液，温度控制在70℃；脱脂时间以带材表面光亮、无油污为准； 脱脂时间为：12秒；烘干温度为90℃；
2、将上述经化学脱脂处理的201冷轧不锈钢卷材和T2纯铜卷材分别放在不同开卷机，两层金属同时进行表面打磨处理，打磨机转速为1600转/分钟，将复合面打磨完全且打磨深度合适，不锈钢打磨深度为0.07mm，铜带打磨深度为0.02mm；
3、复合轧制：将上述经打磨处理好的201冷轧不锈钢卷材和T2纯铜卷材两种金属送入复合轧机上复合为不锈钢铜复合卷材，201冷轧不锈钢卷材张力设定为5500Kg，T2纯铜卷材张力设定为150Kg，复合后张力设定为7000Kg，复合轧机速度为25米/分钟，复合后厚度控制1.0mm，轧制变形率为70%；
4、扩散退火：将上述复合好的不锈钢铜复合卷材进行两种金属间的扩散退火，使其结合牢度加强，达到不分层效果。采用钟罩炉退火，炉内保护气体为氨气分解的混合气体（即75%氢＋25%氮），保护金属表面光亮不被氧化，且对表面氧化膜进行高氢还原，气流量控制为18m3/小时，加热方式采用天然气加热，扩散退火温度为1050℃，保温时间为2小时，不锈钢和铜之间分子扩散，使其结合面形成合金层，随炉缓冷，炉内温度为80℃以下出炉；抗拉强度达到400MPa，延伸率20%；
5、将上述扩散退火后的不锈钢铜复合卷材进行平整机平整，消除材料屈服平台印痕，保证表面光洁度大于7级，平整量小于5%，平整力为150吨，速度为20米/分钟；
6、将上述平整后的不锈钢铜复合卷材进行拉弯矫直处理，速度为25米/分钟，延伸率控制为5%以内；
7、将上述拉弯矫直后的不锈钢铜复合卷材根据客户要求进行定尺分条为建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材 ，最小分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为15米/分钟。
本发明建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和铜冷复合卷材的一种生产方法，该复合卷材是一种以低镍奥氏体不锈钢为基板，单面或双面复合铜层的双金属高效节能新型复合材料。既具有铜材美观光亮的表面，良好的延伸性、导热性、耐腐蚀性、耐磨性，又具有不锈钢良好的机械加工性能，可广泛应用于石油化工、冶金、制盐制碱、水工行业、核工业行业。
Claims (1)
1.一种建筑装潢装饰用低镍奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材的生产方法，其特征是：采用以下工艺步骤：
（1）、原材料的表面处理：
原料：选用低镍奥氏体不锈钢卷材、铜卷材，用清洗脱脂方法对201不锈钢卷材、铜卷材进行表面除油去污处理，脱脂剂采用质量浓度为10~20% 的NaOH溶液，溶液温度控制在70~90℃； 脱脂时间为：10~15秒；烘干温度为90~110℃；
（2）、复合轧制：
（a）、基板为低镍奥氏体不锈钢卷材，该低镍奥氏体不锈钢卷材的宽度为500～650mm；厚度为0.5～2.5mm；将低镍奥氏体不锈钢卷材在打磨区内进行表面毛化打磨，要求板全宽均匀打磨，打磨深度为0.05～0.10mm；
（b）、将铜卷材进行单面细刷，除去表面氧化膜，铜带厚度为0.2mm～0.5mm，宽度为500～650mm；
（c）、将上述低镍奥氏体不锈钢卷材、铜卷材两种金属材料进行同步复合轧制为不锈钢铜复合卷材，不锈钢卷材张力设定为4500～5500Kg，铜卷材张力设定为130～150Kg，复合后张力设定为7000Kg，复合轧机速度为15～25米/分钟；
（3）、扩散退火：经过轧制后的不锈钢铜复合卷材进行合金层的扩散退火，退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体，即75%氢＋25%氮；不锈钢铜复合卷材在1050~1150℃保温2~3h，使其结合面形成合金层；
在敏化区850~500℃应快速冷却至350℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至100℃以下出炉，抗拉强度达到380~500MPa左右，延伸率大于15%；
（4）、将经扩散退火后的不锈钢铜复合卷材在平整机下进行平整，平整压力为100～200吨，平整速度为20～50米/分钟；
（5）、将上述平整后的不锈钢铜复合卷材进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分钟，延伸率控制为5%以内；
（6） 将上述拉弯矫直后的不锈钢铜复合卷材根据要求进行定尺分条为建筑装潢装饰用奥氏体不锈钢和黄铜冷复合卷材，分条宽度为20mm，宽度公差为±0.10，分条速度为12～18米/分钟；
所述复合轧制步骤（2）中，不锈钢铜复合卷材复合厚度控制在0.8～1.0mm，轧制变形率为70～80%；
所述复合轧制步骤（2）中，所述低镍奥氏体不锈钢卷材、铜卷材两种金属材料不进行热处理，根据要求进行双层或三层轧制复合为不锈钢铜复合卷材；
所述双层不锈钢铜复合卷材中，基板为低镍奥氏体不锈钢卷材，复合层为铜卷材，复合层占复合材料重量比为10~20%；
所述三层不锈钢铜复合卷材中，基板为低镍奥氏体不锈钢卷材，复合层为两层铜卷材，复合层占复合材料重量比为10~20%。
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