CN103586279B

CN103586279B - 一种汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法

Info

Publication number: CN103586279B
Application number: CN201210295608.2A
Authority: CN
Inventors: 姜正连; 龚友忠; 饶志雄; 战波
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: CN103586279A

Abstract

本发明公开了一种汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，该方法采用20号钢，通过冷连轧机进行轧制，所述冷连轧机采用五个机架，所述冷连轧机的五个机架轧制总变形率为35～45％，其中五号机架的变形量占轧制总变形量的5～10％，其余各机架的变形量之和占轧制总变形量的90～95％，所述冷连轧机的五个机架的工作辊粗糙度：一号机架和二号机架的工作辊粗糙度为0.5～1.5μm，三号机架、四号机架和五号机架的工作辊粗糙度为0.3～0.7μm。采用本发明的汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，可以实现对汽车摩擦片钢板的低成本工业化批量制造。

Description

一种汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢板的生产方法，特别涉及一种汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法。

背景技术

汽车自动变速箱中使用的摩擦动力钢片，其作用不仅是参与一个简单的动力传动离合，同时还必须将发动机的扭力平稳地传递到传动装置，保证换档顺利。作为该摩擦片材料，要求具有较好的钢板尺寸精度、表面光洁度和表面硬度等。通常应用于汽车摩擦片的冷轧钢板需要满足以下指标：厚度精度满足±0.05mm，表面粗糙度Ra为0.13～0.63μm，钢板硬度HRB满足84＜HRB＜95。

常规生产方法通常必须采用冷轧轧制加上退火工序的工艺生产路径方可满足需求。如中国专利CN1166531A公开了一种生产汽车摩擦片用冷轧钢板的工艺，其采用45号钢的低压缩比轧钢工艺，配合低温热处理、低温出炉和准确的平整延伸率，来确保生产汽车摩擦片的冷轧钢板具有优良的性能。冷轧后采用退火工艺，需要配置退火设备并且消耗一定的能源来进行退火，使得生产成本比较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，实现对汽车摩擦片用冷轧钢板的低成本制造。

为实现上述目的，本发明的汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，所述冷轧钢板采用20号钢，成分参照美国汽车工程师协会SAEJ401标准的SAE1020材料，具体成分及百分比重量为：C＝0.18~0.23，Mn＝0.3~0.6，P≤0.03，S≤0.05，其余为铁和不可避免的杂质。通过冷连轧机进行轧制，所述冷连轧机采用五个机架，依次为一号机架、二号机架、三号机架、四号机架和五号机架，其中五号机架为冷轧钢板最后通过的机架。单个机架型式可以是四辊或六辊。

所述冷连轧机的五个机架轧制总变形率为35～45％，其中五号机架的变形量占轧制总变形量的5～10％，其余各机架的变形量之和占轧制总变形量的90～95％。总变形量和各机架变形量的合理分配，保证最终产品硬度要求。

所述冷连轧机的五个机架的工作辊粗糙度：一号机架和二号机架的工作辊粗糙度分别为0.5～1.5μm，三号机架、四号机架和五号机架的工作辊粗糙度分别为0.3～0.7μm。机架工作辊粗糙度的合理设定，保证最终产品表面粗糙度能够控制在目标范围。

所述冷连轧机前后及机架间张力设定：一号机架前为50～100N/mm²，一号机架与二号机架之间为60～130N/mm²，二号机架与三号机架之间为70～140N/mm²，三号机架与四号机架之间为80～150N/mm²，四号机架与五号机架之间为90～160N/mm²，五号机架后为25～50N/mm²。各机架张力的合理设定，保证轧制过程的生产顺利。

冷连轧机乳化液模式采用通常的两个乳化液箱模式，相应的浓度控制要求：一号箱供一号到四号机架，浓度为1.5~3.0%；二号箱供五号机架，浓度为0.5~1.5%。轧机乳化液的合理使用，满足轧辊及所轧钢板的润滑和冷却要求，保证了最终钢板的表面质量。

冷连轧机配备常规的自动厚度控制AGC（AutomaticGaugeControl）系统，实现对轧制带钢目标厚度的自动控制，从而保证最终产品的厚度精度指标。

本发明的汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，通过五机架连轧的方法轧制后的冷轧钢板，厚度精度控制在±0.05mm内，表面粗糙度Ra为0.13～0.63μm，钢板硬度84＜HRB＜95，该冷轧钢板可以不经后续退火机组的退火处理，而直接用于制造汽车摩擦片。

采用本发明的汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，可以实现对汽车摩擦片钢板的低成本工业化批量制造。

具体实施方式

采用20号钢，成分参照美国汽车工程师协会SAEJ401标准的SAE1020材料，具体成分及百分比重量为：C＝0.18~0.23，Mn＝0.3~0.6，P≤0.03，S≤0.05，其余为铁和不可避免的杂质。所述冷连轧机采用五个机架，依次为一号机架、二号机架、三号机架、四号机架和五号机架，其中五号机架为冷轧钢板最后通过的机架。

以下三个实施例是利用五机架冷连轧方式分别将来料厚度为2.82mm、4.22mm和5.02mm的热轧酸洗卷，通过35.82%、40.05%和44.42%的总变形率，最终成功轧制出1.81mm、2.53mm、2.79mm厚度的汽车摩擦片用冷轧钢板。所述总变形率是指最终轧制出的成品厚度相对原料厚度的减小量的百分比，即总变形率＝（原料厚度－成品厚度）/原料厚度×100%。说明书中提到的总变形量是指最终轧制出的成品厚度相对原料厚度的减小量，而每个机架的变形量是指钢板经过该机架进行轧制后厚度的减小量。

实例1：

实施例1的20号钢的来料厚度为2.82mm，需要轧制出的成品厚度为1.81mm，轧制总变形率为35.82%，其成分检测如表一：

表一：

成分	C	Mn	P	S
					百分比	0.1932%	0.482%	0.0128%	0.0076%

冷轧各道次变形量分配见表二：

表二：

由表二可得出五号机架的变形量占轧制总变形量的5.84％，其余一号机架到四号机架的变形量分别占轧制总变形量的32.87%、29.90%、20.30%、11.09%。

所述冷连轧机的五个机架的工作辊粗糙度见表三，说明书中的工作辊粗糙度均指工作辊的表面粗糙度。

表三：

所述冷连轧机前后及机架间张力设定见表四：

表四：

冷连轧机乳化液模式采用通常的两个乳化液箱模式，相应的浓度控制要求：一号箱供一号到四号机架，浓度为2.0%；二号箱供五号机架，浓度为0.7%。乳化液采用福斯TrenoilS833轧制油。

对采用上述方法轧制的钢板进行测试，厚度精度±0.03mm，表面粗糙度为0.29μm，钢板硬度HRB为90.2。

实例2：

实施例2的20号钢的来料厚度为4.22mm，需要轧制出的成品厚度为2.53mm，轧制总变形率为40.05%，其成分检测如表五：

表五：

成分	C	Mn	P	S
					百分比	0.2053%	0.522%	0.0176%	0.0053%

冷轧各道次变形量分配见表六：

表六：

由表六可得出五号机架的变形量占轧制总变形量的6.39％，其余一号机架到四号机架的变形量分别占轧制总变形量的31.83%、27.40%、21.07%、13.31%。

所述冷连轧机的五个机架的工作辊粗糙度见表七：

表七：

所述冷连轧机前后及机架间张力设定见表八：

表八：

冷连轧机乳化液模式采用通常的两个乳化液箱模式，相应的浓度控制要求：一号箱供一号到四号机架，浓度为2.2%；二号箱供五号机架，浓度为0.5%。乳化液采用福斯TrenoilS833轧制油。

对采用上述方法轧制的钢板进行测试，厚度精度±0.035mm，表面粗糙度为0.32μm，钢板硬度HRB为92.6。

实例3：

实施例3的20号钢的来料厚度为5.02mm，需要轧制出的成品厚度为2.79mm，轧制总变形率为44.42%，其成分检测如表九：

表九：

成分	C	Mn	P	S
					百分比	0.1845%	0.395%	0.0093%	0.0076%

冷轧各道次变形量分配见表十：

表十：

由表十可得出五号机架的变形量占轧制总变形量的8.21％，其余一号机架到四号机架的变形量分别占轧制总变形量的31.61%、26.55%、17.94%、15.69%。

所述冷连轧机的五个机架的工作辊粗糙度见表十一：

表十一：

所述冷连轧机前后及机架间张力设定见表十二：

表十二：

冷连轧机乳化液模式采用通常的两个乳化液箱模式，相应的浓度控制要求：一号箱供一号到四号机架，浓度为1.7%；二号箱供五号机架，浓度为0.8%。乳化液采用福斯TrenoilS833轧制油。

对采用上述方法轧制的钢板进行测试，厚度精度±0.033mm，表面粗糙度为0.26μm，钢板硬度HRB为94.1。

此外，按照GB/T699-1988标准中45号钢的成分，即

成分

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

百分比

0.42～0.50

0.17～0.37

0.50～0.80

≤0.035

≤0.25

选用实例1中的35.82%变形量道次分配，采用相同的工艺参数进行轧制试验，最终成品硬度超出HRB100，为HV250左右，不满足摩擦片的性能要求，因此必须增加后续退火工序，才能满足成品性能要求。

本发明采用20号钢，通过轧制工艺的优化，不需退火即可生产出满足汽车摩擦片需求的合格产品，实现了对汽车摩擦片用冷轧钢板的低成本工业化批量制造。

Claims

1.一种汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，其特征在于，采用20号钢，通过冷连轧机进行轧制，所述冷连轧机采用五个机架，依次为一号机架、二号机架、三号机架、四号机架和五号机架，

所述冷连轧机的五个机架轧制总变形率为35～45％，其中五号机架的变形量占轧制总变形量的5～10％，其余各机架的变形量之和占轧制总变形量的90～95％，

所述冷连轧机的五个机架的工作辊粗糙度：一号机架和二号机架的工作辊粗糙度分别为0.5～1.5μm，三号机架、四号机架和五号机架的工作辊粗糙度为分别0.3～0.7μm。

2.如权利要求1所述的汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，其特征在于，所述冷连轧机前后及机架间张力设定：一号机架前为50～100N/mm²，一号机架与二号机架之间为60～130N/mm²，二号机架与三号机架之间为70～140N/mm²，三号机架与四号机架之间为80～150N/mm²，四号机架与五号机架之间为90～160N/mm²，五号机架后为25～50N/mm²。

3.如权利要求1所述的汽车摩擦片用冷轧钢板的生产方法，其特征在于，所述一号机架、二号机架、三号机架和四号机架的轧制乳化液浓度均为1.5~3.0%，五号机架的轧制乳化液浓度为0.5~1.5%。