CN105234171A - 一种4b冷轧精密钢带及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于带钢制造技术领域，公开了一种4B冷轧精密钢带的制造方法，包括：将原料钢卷进行定尺纵剪；将纵剪后的钢卷进行冷轧；将冷轧后的钢卷进行脱脂，之后进行光亮全软罩式退火；对退火后的钢卷进行小延伸率预平整，之后进行大延伸率油平整调质；对平整后的钢卷进行分条得到冷轧精密带钢；其中，所述原料钢卷为热轧酸洗卷，其成分质量百分比为：0.025％～0.060％的碳、0.002％～0.35％的硅、0.015～0.250％的锰、小于等于0.025％的磷、小于等于0.09％的铝，余量为铁及不可避免之杂质；所述酸洗卷的碳当量不超过0.35％，厚度范围2.5～3.5mm，宽度范围1250～1280mm。本发明从选材到冷轧工艺过程进行优化，提升质量，适应产品的性能需求。
Description
技术领域
本发明涉及带钢制造技术领域，特别涉及一种4B冷轧精密钢带及其制造方法。
背景技术
冷轧精密带钢因其优良的板型和表面质量以及高尺寸精度而被广泛应用于各行各业，其中4B钢带被广泛应用于文具、饰品、光电子等行业。
4B冷轧精密钢带作为文具、饰品、光电子材料的基材，经冲压成型、局部二次变形、焊接、电镀、封装后生产出产品。其中冲压过程在高速冲床上连续生产，对钢带的尺寸精度和塑性要求高；电镀后钢带80％为直接受视区，对钢带的表面质量和反射率要求高；封装成型后，变形功能区直接承受一定压力，要求钢带具有较高的硬度和强度。
为保障钢带具有较高的硬度和强度，现有的4B用冷轧精密钢带一般选用含碳量、含锰量和其他杂质成分较高的SPHC料，其碳当量往往≥0.45％，对后续冲压和焊接都存在不利影响，同时采用二次轧制加工硬化的方法提高硬度和强度，钢带的表面粗糙度和反射率达不到要求。
发明内容
本发明提供一种4B冷轧精密钢带及其制造方法，解决现有技术中工艺流程复杂，产品性能不稳定，板形、厚差以及表面质量低下的技术问题；达到了简化工艺流程，降低成本，提升产品质量稳定性，改善板形、均匀厚差，提升表面质量的技术效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种4B冷轧精密钢带的制造方法，包括：
将原料钢卷进行定尺纵剪；
将纵剪后的钢卷进行冷轧；
将冷轧后的钢卷进行脱脂，之后进行光亮全软罩式退火；
对退火后的钢卷进行小延伸率预平整，之后进行大延伸率油平整调质；
对平整后的钢卷进行分条得到冷轧精密带钢；
其中，所述原料钢卷为热轧酸洗卷，其成分质量百分比为：0.025％～0.060％的碳、0.002％～0.35％的硅、0.015～0.250％的锰、小于等于0.025％的磷、小于等于0.09％的铝，余量为铁及不可避免之杂质；所述酸洗卷的碳当量不超过0.35％，厚度范围2.5～3.5mm，宽度范围1250～1280mm。
进一步地，对纵剪后的钢卷进行冷轧包括：
采用冷轧机将所述纵剪后的钢卷冷轧到0.26～1.12mm，且总压下率控制在50％～90％；
其中，所述钢卷经5～9道次轧制，其中首道次压下率控制在18％～28％，末道次压下率控制在8％～15％，首道次速度控制在100-200m/min,其它道次控制在400-700m/min,厚度采用秒流量控制方式，厚度公差控制在±0.01mm,轧辊表面粗糙度Ra≤0.40μm。
进一步地，所述脱脂过程依次包括：碱冲洗、碱刷洗、电解清洗、水刷洗和水清洗；
其中，电解脱脂液的浓度控制在2％～3％；脱脂温度控制80～90℃，卷取张力控制在2～4kg/mm2；脱脂剂中含硅酸钠。
进一步地，所述光亮全软罩式退火工艺包括：采用强循环罩式退火炉，退火气氛采用体积含量为75％H2和25％NH3的混合保护气，加热速率前段8～10℃/min,380℃～500℃阶段进行大气量还原气吹扫；
其中，所述还原气包括：75％H2和25％NH3；退火保温温度控制在590～690℃，退火保温时间控制在8～10小时。冷却采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至520～540℃，然后风冷至250～300℃，最后水冷至70～80℃出炉。
进一步地，所述小延伸率预平整工艺包括：平整延伸率控制在3～6％，运行速度100～300m/min；
其中，工作辊辊径选用200mm～400mm范围，工作辊使用前使用电化学——纸带抛光技术进行抛光处理，工作辊表面处理粗糙度Ra≤0.15μm；平整介质选用皂化值120～160mgKOH/g并具有防锈能力的平整液，配液浓度为4％～5％。
进一步地，所述的大延伸率油平整调质工艺包括：平整延伸率控制在12～18％，运行速度100-300m/min；平整后钢带表面粗糙度≤0.25um，硬度HRB65～80，延伸率15～25％，钢带的反射率达到80％以上；
其中，工作辊辊径范围200mm～400mm，工作辊使用前使用电化学——纸带抛光技术进行抛光，工作辊表面处理粗糙度Ra≤0.15μm；平整介质选用润滑效果良好的油品，以增大润滑和防锈效果。
进一步地，在进行分条操作时，镰刀弯≤1.5mm/m；
其中，采用压条控张方式，压条厚度均匀一致，剪切线上的分离片及隔离环尺寸规格一致，每条钢带在一条线上进行剪切生产；宽度公差±0.05mm。
一种4B冷轧精密钢带，采用上述的制造方法制备。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例中提供的4B冷轧精密钢带的制造方法，通过控制作为原料的酸洗卷的化学成分，采用碳当量小于0.3％的低碳钢，减少了对下游高速模具的损耗，提高了后续点焊加工性。
2、本申请实施例中提供的4B冷轧精密钢带的制造方法，厚度公差控制±0.01-0.015mm,宽度公差±0.05mm,镰刀弯≤1.5mm/m,硬度HRB65～80，延伸率15～25％，公差通条波动小，板形良好，能满足冲压和变形功能区直接承受一定压力的需求。
3、本申请实施例中提供的4B冷轧精密钢带的制造方法，生产出的4B冷轧精密钢带表面纹路均匀细密，表面粗糙度≤0.25um，钢带的反射率达到80％以上，经后序镀铜、镀镍、镀银等各类镀层后表面美观。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种4B冷轧精密钢带及其制造方法，解决现有技术中工艺流程复杂，产品性能不稳定，板形、厚差以及表面质量低下的技术问题；达到了简化工艺流程，降低成本，提升产品质量稳定性，改善板形、均匀厚差，提升表面质量的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
一种4B冷轧精密钢带的制造方法，包括：
将原料钢卷进行定尺纵剪；
将纵剪后的钢卷进行冷轧；
将冷轧后的钢卷进行脱脂，之后进行光亮全软罩式退火；
对退火后的钢卷进行小延伸率平整，之后进行大延伸率油平整调质；
对平整后的钢卷进行分条得到冷轧精密带钢；
其中，所述原料钢卷为热轧酸洗卷，其成分质量百分比为：0.025％～0.060％的碳、0.002％～0.35％的硅、0.015～0.250％的锰、小于等于0.025％的磷、小于等于0.09％的铝，余量为铁及不可避免之杂质；所述酸洗卷的碳当量不超过0.35％，厚度范围2.5～3.5mm，宽度范围1250～1280mm。
通过上述内容可以看出，本发明通过控制钢种化学成分，原料选择、定尺纵剪、可逆式冷轧、脱脂、全软罩式退火、小延伸率预平整、大延伸率油平整调质、剪切分条的生产工艺，产品满足调质硬度、冲压变形及表面质量的要求，完全满足文具、饰品、光电子等行业的需求。
本实施例针对文具、饰品、光电等行业的需求，开发出具有高附加值的4B冷轧精密带钢。通过有效控制钢种的化学成分和冷轧工艺，提供一种工艺流程相对简单、生产成本低、效果良好的4B冷轧精密带钢生产方法，且达到产品性能稳定、板形良好、厚差均匀、表面光洁的要求。
下面将分别介绍所述制造方法的步骤：
原料选择，即选用热轧酸洗卷，其成分质量百分比为：0.025％～0.060％的碳、0.002％～0.35％的硅、0.015～0.250％的锰、小于等于0.025％的磷、小于等于0.09％的铝，余量为铁及不可避免之杂质；所述酸洗卷的碳当量不超过0.35％，厚度为2.5～3.5mm、宽度为1250～1280mm的热轧酸洗卷；
定尺纵剪，即纵剪机组能根据产品的最后宽度将热轧酸洗卷进行定尺纵剪，宽度为500～850mm；
可逆式冷轧，在轧制过程中工艺润滑剂选择稳定性较高的轧制油，皂化值≥200mgKOH/g，与水配制成重量浓度为1.0-3.5％的冷轧乳化液，其稳定系数控制在0.6-0.85，冷轧乳化液温度控制在45-60℃，钢带经过5～9道次轧制到0.26-0.1.12mm。冷轧过程中首道次压下率控制在18％-28％，末道次压下率控制在8-15％，总压下率控制在50-90％，首道次速度控制在100-200m/min,其它道次控制在400-700m/min,厚度采用秒流量控制方式，厚度公差控制在±0.01mm,轧辊表面粗糙度Ra≤0.40μm。
脱脂，包括了碱冲洗、碱刷洗、电解清洗、水刷洗和水清洗段。碱冲洗、碱刷洗通过皂化作用去除带钢表面的动物油、植物油，通过乳化作用去除带钢表面矿物油；电解清洗通过电解出氢和氧的作用对带钢表面油污进行去除。采用碱性化学溶液结合电解脱脂的方法可高效地去除带钢表面的油脂和铁粉等污物。电解脱脂液的浓度控制在2-3％，脱脂温度控制80～90℃，卷取张力一般2-4kg/mm2。脱脂剂中含硅酸钠成分，可在带钢表面形成一层硅酸盐薄膜成分，有效防止带钢在罩式炉内粘连现象。
光亮全软罩式退火，采用强循环罩式退火炉，退火气氛采用体积含量为75％H2和25％NH3的混合保护气，加热速率前段8-10℃/min,380℃-500℃阶段进行大气量还原气(75％H2和25％NH3)吹扫，以有效去除钢带表面油污。退火保温温度控制在590-690℃，退火保温时间控制在8-10小时。冷却采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至520-540℃，然后风冷至250-300℃，最后水冷至70-80℃出炉。
小延伸率预平整，其工作辊辊径选用200mm-400mm范围，工作辊使用前使用电化学——纸带抛光技术进行，工作辊表面处理粗糙度Ra≤0.15μm；平整介质选用皂化值120～160mgKOH/g并具有防锈能力的平整液，配液浓度控制在4-5％；平整延伸率控制在3～6％，运行速度100-300m/min，消除屈服平台。
大延伸率油平整调质，其工作辊辊径选用200mm-400mm范围，工作辊使用前使用电化学——纸带抛光技术进行，工作辊表面处理粗糙度Ra≤0.15μm；平整介质选用润滑效果良好的油品，以增大润滑和防锈效果；平整延伸率控制在12～18％，运行速度100-300m/min。平整后钢带表面粗糙度≤0.25um，硬度HRB65～80，延伸率15～25％，钢带的反射率达到80％以上，表面无残留。
剪切，为保证钢带板型良好，镰刀弯≤1.5mm/m，采用压条控张方式，压条厚度均匀一致，剪切线上的分离片及隔离环尺寸规格一致，每条钢带在一条线上进行剪切生产；得到宽度公差±0.05mm的窄带成品。
一种4B冷轧精密钢带，采用上述的制造方法制备。
下面分别采用具体的方案实施例说明本方案。
实施例1：本实施例选用牌号为SPHC的热轧酸洗卷，规格为2.5*1250mm，原料成分质量百分比为：0.055％的C、0.011％的Si、0.23％的Mn、0.009％的S、0.011％的P，0.033％的Alt、其余为铁元素和不可避免的杂质。经定尺纵剪规格为2.5*775mm，在高精度六辊可逆轧机上进行冷轧，总压下率82.0％，经电解脱脂后，在氮氢保护罩式炉内保温温度为610℃，保温时间在10小时，出炉后进行小延伸率5.5％的预平整，再经大延伸17.6％油平整调质，其抛光辊表面粗糙度Ra0.04um，再在精密切边机上进行分条剪切，得到成品规格产品。
采用以上工艺得到的产品，主要技术指标：硬度：HRB78.7；延伸率：17％；厚度：0.35±0.010mm；宽度：76±0.05mm；表面粗糙度Ra:0.12um。
实施例2：本实施例选用牌号为SPHC的热轧酸洗卷，规格为3.0*1280mm，原料成分质量百分比为：0.058％的C、0.012％的Si、0.25％的Mn、0.009％的S、0.015％的P、0.029％的Alt、其余为铁元素和不可避免的杂质。经定尺纵剪规格为3.0*785mm，在高精度六辊可逆轧机上进行冷轧，总压下率79.16％，经电解脱脂后，在氮氢保护罩式炉内保温温度为600℃，保温时间在10小时，出炉后进行小延伸率5.6％的预平整，再经大延伸15.2％油平整调质，抛光辊表面粗糙度Ra0.03um，再在精密切边机上进行分条剪切，得到成品规格产品。
采用以上工艺得到的产品，主要技术指标：硬度：HRB76.6；延伸率：19％；厚度：0.50±0.015mm；宽度：55±0.05mm；表面粗糙度Ra:0.18um。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例中提供的4B冷轧精密钢带的制造方法，通过控制作为原料的酸洗卷的化学成分，采用碳当量小于0.3％的低碳钢，减少了对下游高速模具的损耗，提高了后续点焊加工性。
2、本申请实施例中提供的4B冷轧精密钢带的制造方法，厚度公差控制±0.01-0.015mm,宽度公差±0.05mm,镰刀弯≤1.5mm/m,硬度HRB65～80，延伸率15～25％，公差通条波动小，板形良好，能满足冲压和变形功能区直接承受一定压力的需求。
3、本申请实施例中提供的4B冷轧精密钢带的制造方法，生产出的4B冷轧精密钢带表面纹路均匀细密，表面粗糙度≤0.25um，钢带的反射率达到80％以上，经后序镀铜、镀镍、镀银等各类镀层后表面美观。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于，包括：
将原料钢卷进行定尺纵剪；
将纵剪后的钢卷进行冷轧；
将冷轧后的钢卷进行脱脂，之后进行光亮全软罩式退火；
对退火后的钢卷进行小延伸率预平整，之后进行大延伸率油平整调质；
对平整后的钢卷进行分条得到冷轧精密带钢；
其中，所述原料钢卷为热轧酸洗卷，其成分质量百分比为：0.025％～0.060％的碳、0.002％～0.35％的硅、0.015～0.250％的锰、小于等于0.025％的磷、小于等于0.09％的铝，余量为铁及不可避免之杂质；所述酸洗卷的碳当量不超过0.35％，厚度范围2.5～3.5mm，宽度范围1250～1280mm。
2.如权利要求1所述的4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于，对纵剪后的钢卷进行冷轧包括：
采用冷轧机将所述纵剪后的钢卷冷轧到0.26～1.12mm，且总压下率控制在50％～90％；
其中，所述钢卷经5～9道次轧制，其中首道次压下率控制在18％～28％，末道次压下率控制在8％～15％，首道次速度控制在100-200m/min,其它道次控制在400-700m/min,厚度采用秒流量控制方式，厚度公差控制在±0.01mm,轧辊表面粗糙度Ra≤0.40μm。
3.如权利要求2所述的4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于，所述脱脂过程依次包括：碱冲洗、碱刷洗、电解清洗、水刷洗和水清洗；
其中，电解脱脂液的浓度控制在2％～3％；脱脂温度控制80～90℃，卷取张力控制在2～4kg/mm2；脱脂剂中含硅酸钠。
4.如权利要求3所述的4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于，所述光亮全软罩式退火工艺包括：采用强循环罩式退火炉，退火气氛采用体积含量为75％H2和25％NH3的混合保护气，加热速率前段8～10℃/min,380℃～500℃阶段进行大气量还原气吹扫；
其中，所述还原气包括：75％H2和25％NH3；退火保温温度控制在590～690℃，退火保温时间控制在8～10小时。冷却采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至520～540℃，然后风冷至250～300℃，最后水冷至70～80℃出炉。
5.如权利要求4所述的4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于，所述小延伸率预平整工艺包括：平整延伸率控制在3～6％，运行速度100～300m/min；
其中，工作辊辊径选用200mm～400mm范围，工作辊使用前使用电化学——纸带抛光技术进行抛光处理，工作辊表面处理粗糙度Ra≤0.15μm；平整介质选用皂化值120～160mgKOH/g并具有防锈能力的平整液，配液浓度为4％～5％。
6.如权利要求5所述的4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于，所述的大延伸率油平整调质工艺包括：平整延伸率控制在12～18％，运行速度100-300m/min；平整后钢带表面粗糙度≤0.25um，硬度HRB65～80，延伸率15～25％，钢带的反射率达到80％以上；
其中，工作辊辊径范围200mm～400mm，工作辊使用前使用电化学——纸带抛光技术进行抛光，工作辊表面处理粗糙度Ra≤0.15μm；平整介质选用润滑效果良好的油品，以增大润滑和防锈效果。
7.如权利要求6所述的4B冷轧精密钢带的制造方法，其特征在于：在进行分条操作时，镰刀弯≤1.5mm/m；
其中，采用压条控张方式，压条厚度均匀一致，剪切线上的分离片及隔离环尺寸规格一致，每条钢带在一条线上进行剪切生产；宽度公差±0.05mm。
8.一种4B冷轧精密钢带，其特征在于：采用权利要求8所述的制造方法制备。
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