CN109821895B - 一种新能源超低碳钢带的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源超低碳钢带的生产工艺，包括粗轧、中精轧、退火、精轧、成品检验、包装、入库，其中，低碳钢原料成分按质量计为：C：0.0236%，Si：0.008%，Mn：0.16%，P：0.009%，S：0.0093%，Al:0.038%，余量为Fe；轧制过程中不间断地测量厚差，观察导位、压板等情况，杜绝擦伤，张力控制适中，轧辊凸度不大于5丝；精轧轧辊为毛化辊，精轧后的钢带的表面粗糙度Ra要达到1.2‑1.5μm，Ra值为1.2‑1.5μm；退火工艺：刚带加热至400℃，进行控温，使炉内上中下三个区料温均匀后再升温达到工艺温度670‑680℃，然后保温14小时，保温阶段结束后，关闭电源，吊罩风冷至300℃进行水冷并自然降温至80℃左右，出炉。所述的超低碳钢用于制造新能源汽车电池壳体。

Description

一种新能源超低碳钢带的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种新能源超低碳钢带的生产工艺。

背景技术

随着城市化、工业化进程加速，汽车工业快速发展，国际原油供求矛盾逐步加深，全球气候变暖日益明显。在此背景下，以节能减排为重要目标的新能源汽车技术不断取得突破，具有巨大市场潜力的新兴产业，呈现快速突破、竞相发展的态势。

电力汽车是从新能源形式上彻底革新的一种新能源汽车，其在节能环保和维护保养方面有突出的优势，虽然在行驶里程和充电时间上还存在着种种限制，但是电池技术的瓶颈不会一直存在的，一旦电池瓶颈得到突破，其前途不可限量。总之，纯电动汽车是一种真正意义上的新能源汽车，拥有者广阔的应用前景。

低碳钢可用于制造新能源电池壳体，但是低碳钢在轧制过程中容易出现褶皱、镰刀弯等质量缺陷，且低碳钢在拉伸过程中易开裂，低碳钢的表面光洁度控制不良，直接影响产品电镀，如何解决低碳钢生产过程中的上述缺陷，是值得研究的方向。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中由于低碳钢轧制时易出现褶皱、镰刀弯等质量缺陷，拉伸时易断裂，表面光洁度控制不良的缺陷，提供了一种新能源超低碳钢带的生产工艺，采用本发明的技术方案，能够控制低碳钢在轧制过程中的缺陷，经热处理后，使其能承受高度拉伸，同时表面光洁度符合要求。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种新能源超低碳钢带的生产工艺，其特征在于：包括粗轧、中精轧、退火、精轧、成品检验、包装、入库，其中，低碳钢原料成分按质量计为：C：0.0236%，Si：0.008%，Mn：0.16%，P：0.009%，S：0.0093%，Al:0.038%，余量为Fe；

轧制过程中不间断地测量厚差，观察导位、压板等情况，杜绝擦伤，张力控制适中，轧辊凸度不大于5丝；

精轧轧辊为毛化辊，精轧后的钢带的表面粗糙度Ra值为1.2-1.5μm；

退火工艺：刚带加热至400℃，进行控温，使炉内上中下三个区料温均匀后再升温达到工艺温度670-680℃，然后保温14小时，保温阶段结束后，关闭电源，吊罩风冷至300℃进行水冷并自然降温至80℃左右，出炉。

作为本发明更进一步的改进，粗轧由1.0mm轧制到0.8mm，中精轧由0.8mm轧制到0.6mm，精轧由0.6mm轧制到0.52mm，公差±0.01mm，板型平直镰刀弯不超1.5m/米，轧制过程中乳化液质量浓度为2%-3%。

作为本发明更进一步的改进，退火后的钢带抗拉强度为330-350MPa，断后延伸率≥42%。

作为本发明更进一步的改进，所述精轧轧辊进行表面处理，通过控制精轧轧辊的表面光洁度间接控制钢带表面光洁度。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明的一种新能源超低碳钢带的生产工艺，退火后的钢带的抗拉强度为330-350MPa，断后延伸率≥42%，使产品具有极高的深冲性能，能承受高度拉伸工艺。

（2）本发明的一种新能源超低碳钢带的生产工艺，精轧轧辊采用毛化技术，通过控制轧辊表面光洁度间接控制钢带表面光洁度，保证项目产品满足后续镀镍要求。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。

（下面结合实施例对本发明作进一步的描述。）

实施例1

本发明提供一种新能源超低碳钢带的生产工艺，包括如下步骤：

1、选用优质低碳钢原料，各成分按质量计分别为：C：0.0236%，Si：0.008%，Mn：0.16%，P：0.009%，S：0.0093%，Al:0.038%，余量为Fe；

2、粗轧：由1.0mm轧制到0.8mm；

3、中精轧：由0.8mm轧制到0.6mm；

4、退火：带材加热至400℃，进行控温，使炉内上中下三个区料温均匀后再升温达到工艺温度670-680℃，然后保温14小时，保温阶段结束后，关闭电源，吊罩风冷至300℃进行水冷并自然降温至80℃左右，出炉；

5、精轧：由0.6mm轧制到0.52mm，轧辊采用毛化辊，精轧后的钢带的表面粗糙度Ra值为1.2-1.5μm；

6、成品检验；

7、包装；

8、入库。

上述轧制过程的公差控制在±0.01mm，板型平直镰刀弯不超1.5mm/米，由于原料的碳含量低、硬度小，塑性强，轧制过程中易出现褶皱、镰刀弯等质量缺陷，为了避免轧制过程中可能出现的上述缺陷，在轧制喂料时应以较慢速度，并逐步校正压下量，迅速达到工艺要求，同时调节好水量，确保钢带板型平直和头部厚差控制，提升利用率；轧制过程中要不间断地测量厚差，观察导位、压板等情况，杜绝擦伤，张力控制适中，最大限度的减少镰刀弯缺陷的出现；同时为了降低产品褶皱的发生率，需保证轧辊凸度不大于5丝，若凸度值过大，产品极易产生褶皱，同时产品的厚度也达不到要求。上述轧制的过程中，乳化液的浓度也不宜过高，达到润滑效果即可，乳化液质量浓度在2%-3%左右，采用乳化液过滤精轧装置，保持乳化液的洁净，无杂质，及时更换。

中精轧工艺后对钢带进行热处理退火工艺，需要进行说明的是，新能源超低碳钢带，后续生产需要经受高度拉伸，这就要求材料具有极高的深冲性能，目前低碳钢材料由于内部晶粒不均匀、纯净度不够，无法经受高度拉伸，拉伸过程中极易造成产品的开裂等缺陷，因此，热处理工艺如何设置能够符合产品性能和金相组织是非常重要的。

结合发明人的实践经验，采用下述热处理工艺，可使产品符合要求，具体的说，中精轧后，将钢带加热至400℃，进行控温，使炉内上中下三个区料温均匀后再升温达到工艺温度670-680℃，然后保温14小时，保温阶段结束后，关闭电源，吊罩风冷至300℃进行水冷并自然降温至80℃左右，出炉。

钢带加热到400℃后必须进行控温，以保证钢带内部温度的均匀性，待料温均匀后再升温至670-680℃，这是一个慢速升温的过程，也是为了保证钢带温度的均匀性，如果温度不均匀，会影响产品内部的晶粒生长，使晶粒的大小不均匀，从宏观上表现为产品的性能不均匀；冷却时先风冷再水冷并自然降温，降温过程要缓慢进行，温度不能骤降，否则钢带之间易出现粘连。上述热处理后的钢带抗拉强度可达330-350MPa，断后延伸率≥42%，使产品具有极高的深冲性能，能承受高度拉伸工艺。

热处理后需再经过一道精轧，可以平整带形，需要注意的是，在精轧的过程中，轧辊采用毛化辊，通过控制毛化辊的表面光洁度间接控制钢带表面光洁度，精轧后的钢带的表面粗糙度Ra要达到1.2-1.5μm。由于新能源超低碳钢带后续需要进行镀镍处理，要求覆镍层均匀，与基体结合良好，镍层结构致密，孔隙率低，耐蚀性好，延展性优良，并可经受冲压加工而不出现裂纹、剥离等弊病。材料表面光洁度直接影响产品电镀性能，表面光洁度数值过低将会降低材料电镀附着力，数值过高将会导致材料表面过于粗糙，容易引起电镀不均匀，导致电池壳体长期使用后腐蚀漏液。因此需要保证钢带的表面光洁度符合使用要求。

精轧轧辊的表面粗糙度实际上是间接影响到钢带表面的，所以，对精轧轧辊进行表面处理或毛化处理意义重大，本发明对其采用电火花表面处理，具体的说，将轧辊和电极浸没在绝缘的工作液中,并在轧辊和电极上施加一定幅值和频率的脉冲电压,当两者之间的间隙小到一定值时,脉冲电压使极间介质电离、击穿,形成放电通道,这时通道间的电子高速奔向正极,正离子奔向负极。电能变成动能,动能通过碰撞又转变为热能。于是在通道内,正极和负极表面分别成为瞬间热源,瞬时高温(约20000℃)使工作液汽化和金属材料熔化、汽化。汽化的气体体积不断向外膨胀,使大部分熔融金属液体和蒸汽被排挤、抛出而进入工作液中,这样在轧辊表面就形成了一系列电蚀坑。随着放电的持续进行,轧辊沿一系列电极旋转,同时沿轴向运动,在轧辊上就可加工出有特定表面粗糙度Ra 和峰值数的毛化表面。整个毛化过程时间非常短,一个功率发生器每秒放电可达400000 次。同时，毛化的过程可以通过程序控制在一个非常精密的公差范围内。

对平精轧轧辊表面进行毛化处理，通过不同粗糙度的轧辊进行成品的表面处理，使产品得到目标粗糙度，总结轧辊粗糙度—压力—钢带粗糙度之间的数值关系，并建立工艺模型，进而控制产品钢带的表面粗糙度，保证项目产品满足后续镀镍要求。

将符合要求的产品进行成品检验，同时包装入库，完成整个生产过程。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种新能源超低碳钢带的生产工艺，其特征在于：包括粗轧、中精轧、退火、精轧、成品检验、包装、入库，其中，低碳钢原料成分按质量计为：C：0.0236%，Si：0.008%，Mn：0.16%，P：0.009%，S：0.0093%，Al:0.038%，余量为Fe；

轧制过程中不间断地测量厚差，观察导位、压板情况，杜绝擦伤，张力控制适中，轧辊凸度不大于5丝；

精轧轧辊为毛化辊，精轧后的钢带的表面粗糙度Ra值为1.2-1.5μm，精轧轧辊表面采用电火花表面处理；

退火工艺：钢带加热至400℃，进行控温，使炉内上中下三个区料温均匀后再升温达到工艺温度670-680℃，然后保温14小时，保温阶段结束后，关闭电源，吊罩风冷至300℃进行水冷并自然降温至80℃左右，出炉；

粗轧由1.0mm轧制到0.8mm，中精轧由0.8mm轧制到0.6mm，精轧由0.6mm轧制到0.52mm，公差±0.01mm，板型平直镰刀弯不超1.5m/米，轧制过程中乳化液质量浓度为2%-3%；

退火后的钢带抗拉强度为330-350MPa，断后延伸率≥42%。

2.根据权利要求1所述的一种新能源超低碳钢带的生产工艺，其特征在于：所述精轧轧辊进行表面处理，通过控制精轧轧辊的表面光洁度间接控制钢带表面光洁度。