CN103191917B - 一种高强冷轧带钢的轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强冷轧带钢的轧制工艺，高工艺通过优化设定轧辊工艺参数、轧制负荷分配比例系数、机架间带钢单位张力和单位附加张力、轧制润滑工艺参数，实现高强钢大压缩比的稳定轧制。通过本方法可以用最大轧制力2000吨、最大电机负荷4500kW的酸洗冷连轧机组生产出TRIP780级、压缩比大于65％的高强冷轧汽车带钢，产品质量满足要求。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料成形技术领域，特别涉及一种高强冷轧带钢的轧制工艺。
背景技术
随着国民经济领域中汽车、家电、建材等制造业的发展，对冷轧带钢的产量和质量要求越来越高。冷轧带钢质量包括产品力学性能、厚度精度、板形精度和表面质量。以汽车为例，现代汽车结构、性能和技术的重要发展方向是节能、减重、降低排放和提高安全性，汽车的重量和能源消耗成线性关系。目前作为汽车车身的材料仍以钢铁为主，尤其是轿车所用钢板重量占轿车重量近50％，因此提高钢板的强度、改善性能、降低重量是汽车用钢发展的一个趋势，减重和安全，降低排放和噪音是汽车工业长期追求的目标。
为实现上述目标，冷轧高强钢板目前已在汽车生产领域得到广泛应用。这些冷轧高强带钢包括固溶强化钢、沉淀硬化钢、组织强化钢包括双相钢DP、马氏体钢、贝氏体钢和变化诱发塑性TRIP钢等。以TRIP钢为例，它的强度高，塑性好，加工硬化指数高，平面各向异性较低，成型后表现出很强的烘烤硬化特性。屈强比低，加工容易。冲撞时吸收能量较高，疲劳强度高，是汽车保险杠、车门防撞杠及悬挂系统等零件的最佳材料。
冷轧高强钢具有优良的力学性能和广泛的使用领域，但高强钢的冷轧生产相比于其它产品要复杂。首先，高强钢的屈服应力和强度应力很高，大规模冷轧商业生产的高强钢的屈服极限可达700MPa以上，强度极限900MPa以上，比冷轧常规产品屈服和强度极限大一倍以上。因此，为实现高强冷轧带钢生产，需在酸洗冷连轧机组轧制工艺方面做优化设计，以求满足生产要求。这一点对于轧制负荷和电机负荷较小的冷连轧机组而言更为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强冷轧带钢的轧制工艺，该工艺从轧辊、轧制负荷分配、张力和附加张力、轧制工艺润滑等方面出发，制订工艺制度，实现高强冷轧带钢稳定轧制，并实现大压缩比带钢生产，在满足质量要求的前提下，提高生产线的经济效益。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种高强冷轧带钢的轧制工艺，具体工艺制度如下：
1)采用五机架酸洗冷连轧机组生产，第一机架到第四机架采用电机功率分配模式，相对功率负荷分配比为32：40：40：40；第五机架采用恒定单位宽度轧制力方式，单位宽度轧制力为7.23MN/m；
2)从第一机架入口到第五机架出口的六个单位张力分别设为：73MPa，155MPa，165MPa，178MPa，195MPa，51Mpa；
3)设定低速轧制过程附加张力制度，第一机架到第五机架间单位附加张力设为：53.6MPa，67.6MPa，93.7MPa，104.8Mpa；附加张力在出口带钢升速到300米/分后不再设定。
具体工艺制度还包括各机架轧辊的工艺参数，轧辊的工艺参数为：第一机架工作辊表面粗糙度为1.0-1.2μm，第二机架到第四机架的工作辊表面粗糙度均为0.5-0.8μm，第五机架工作辊表面粗糙度为4.5-5.0μm。
具体工艺制度还包括轧制润滑条件的设定，轧制过程乳化液工艺参数为：第一机架到第四机架轧制乳化液浓度均为3.0％－3.5％，第五机架乳化液浓度为0.5％－1.0％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该工艺从轧辊、轧制负荷分配、张力和附加张力、轧制工艺润滑等方面出发，制订工艺制度，实现高强冷轧带钢稳定轧制，并实现大压缩比带钢生产，在满足质量要求的前提下，提高生产线的经济效益。
具体实施方式
下面通过具体实施方式详细叙述本发明的技术内容。
一种高强冷轧带钢的轧制工艺，通过优化设定轧辊工艺参数、轧制负荷分配比例系数、机架间带钢单位张力和单位附加张力、轧制润滑工艺参数，实现高强钢大压缩比的稳定轧制。通过本方法可以用最大轧制力2000吨、最大电机负荷4500kW的酸洗冷连轧机组生产出TRIP780级、压缩比大于65％的高强冷轧汽车带钢，产品质量满足要求。
一种高强冷轧带钢的轧制工艺，具体工艺制度如下：
采用五机架酸洗冷连轧机组生产，第一机架到第四机架采用电机功率分配模式，相对功率负荷分配比为32：40：40：40；第五机架采用恒定单位宽度轧制力方式，单位宽度轧制力为7.23MN/m。
张力轧制是冷轧生产最明显的特点之一，张力可以减少轧制负荷，同时起到控制带钢跑偏和调节板形的作用。从第一机架入口到第五机架出口的六个单位张力分别设为：73MPa，155MPa，165MPa，178MPa，195MPa，51Mpa。
冷轧过程中由于低速轧制阶段轧制润滑没有稳定，低速轧制力比稳定阶段轧制力要高很多。因此，设定低速轧制过程附加张力制度。第一机架到第五机架间单位附加张力设为：53.6MPa，67.6MPa，93.7MPa，104.8Mpa；附加张力在出口带钢升速到300米/分后不再设定。
轧辊是冷轧过程中与带钢直接作用的设备，轧辊的技术参数对于高强钢轧制影响极大。轧辊的工艺参数为：第一机架工作辊表面粗糙度为1.0-1.2μm，第二机架到第四机架的工作辊表面粗糙度均为0.5-0.8μm，第五机架工作辊表面粗糙度为4.5-5.0μm。
为了保证轧制润滑条件，设定轧制过程乳化液工艺参数为：第一机架到第四机架轧制乳化液浓度均为3.0％－3.5％，第五机架乳化液浓度为0.5％－1.0％。
实施例：
以冷轧汽车用高强钢TRIP780为例，采用大压缩比轧制，产品由原料厚度3.0mm轧制到成品厚度1.0mm，带钢宽度为1240mm，总压缩比为67％，达到同类钢种压缩比的极限值。
第一机架到第四机架采用电机功率分配模式，相对功率负荷分配比为32：40：40：40，第五机架采用恒定单位宽轧制力7.23MN/m。
从第一机架入口到第五机架出口的六个单位张力设为：73MPa，155MPa，165MPa，178MPa，195MPa，51MPa。第一机架到第五机架间单位附加张力设为：53.6MPa，67.6MPa，93.7MPa，104.8MPa。
第一机架工作辊表面粗糙度1.2μm，从第二机架到第四机架工作辊表面粗糙度0.7μm，第五机架工作辊表面精糙度4.5μm。第一机架到第四机架轧制乳化液浓度为3.2％，第五机架乳化液浓度为0.8％。
采用上述高强带钢轧制工艺轧制TRIP780产品，轧制工艺参数如表1。轧制过程速度主令：48.4％，轧制力小于16MN，小于2000吨，电机负荷小于4000KW。轧后带钢厚度偏差为0.8％，板形精度平均值为5.2I。由实际轧制工艺参数可以分析，TRIP780产品，由厚度3.0毫米轧到成品1.0毫米，在同类产品极限压缩比的条件下，通过上述工艺优化方法，可以实现稳定轧制，轧机负荷满足设备要求，产品质量满足标准。
表1 冷轧TRIP780带钢轧制工艺参数
| #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | |
| 速度(m/s) | 266 | 335 | 448 | 575 | 581 |
| 前滑(5) | 1.26 | 0.27 | 0.16 | 0.49 | 0.1 |
| 辊缝(mm) | 0.565 | 0.323 | 0.663 | 0.322 | 0.212 |
| 轧制力(mn) | 15.96 | 14.15 | 13.71 | 13.88 | 12.61 |
| 厚度(mm) | 2.105 | 1.731 | 1.296 | 1.01 | 1.0 |
| 压缩比(％) | 27.2 | 20.8 | 25.1 | 22.1 | 1.0 |
Claims (3)
1.一种高强冷轧带钢的轧制工艺，其特征在于，具体工艺制度如下：
1)采用五机架酸洗冷连轧机组生产，第一机架到第四机架采用电机功率分配模式，相对功率负荷分配比为32：40：40：40；第五机架采用恒定单位宽度轧制力方式，单位宽度轧制力为7.23MN/m；
2)从第一机架入口到第五机架出口的六个单位张力分别设为：73MPa，155MPa，165MPa，178MPa，195MPa，51Mpa；
3)设定低速轧制过程附加张力制度，第一机架到第五机架间单位附加张力设为：53.6MPa，67.6MPa，93.7MPa，104.8Mpa；附加张力在出口带钢升速到300米/分后不再设定。
2.根据权利要求1所述的一种高强冷轧带钢的轧制工艺，其特征在于，具体工艺制度还包括各机架轧辊的工艺参数，轧辊的工艺参数为：第一机架工作辊表面粗糙度为1.0-1.2μm，第二机架到第四机架的工作辊表面粗糙度均为0.5-0.8μm，第五机架工作辊表面粗糙度为4.5-5.0μm。
3.根据权利要求2所述的一种高强冷轧带钢的轧制工艺，其特征在于，具体工艺制度还包括轧制润滑条件的设定，轧制过程乳化液工艺参数为：第一机架到第四机架轧制乳化液浓度均为3.0％－3.5％，第五机架乳化液浓度为0.5％－1.0％。
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