CN110238193B - 超薄超宽不锈钢带轧制工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺，包括：1)选料：选取退火后的0.1mm厚度的不锈钢带原料；2)辊系配置：根据成品厚度选择辊系，确定传动辊的凸度、一中间辊的锥度和工作辊的直径；3)轧制。本发明的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，根据成品厚度进行辊系配置，使轧机辊系配置与加工需求相适配，通过对轧制张力和道次下压量的精确分配，轧制成品无肋条纹和絮状物，确保不锈钢带厚度公差波动小，板型平直度好，表面质量稳定，解决了后续的加工过程中板型差、厚度公差波动大、表面不良等生产瓶颈，且能适用于工业化大批量生产，满足超薄超宽不锈钢带的高品质、高成材率、低成本的要求。

Description

超薄超宽不锈钢带轧制工艺
技术领域
本发明涉及钢带加工技术领域，尤其涉及一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺。
背景技术
随着科技发展，各种产品正在向小型、轻薄、高性能的方向发展，对新型材料的需求日趋强烈。在此背景下，不锈钢产业也向着超薄、超强、超硬的方向发展。
目前绝大多数精密带钢产品厚度在0.05mm以上，部分厚度0.05mm以下的精密带钢产品也属于宽度在400mm以下的窄幅超薄不锈钢。窄幅超薄不锈钢的成材率低，生产成本高，市场应用价值较低。超薄超宽不锈钢精密带钢生产仍是精密不锈钢行业的瓶颈问题，经常出现板形不良、表面缺陷、厚度公差无法满足使用要求等问题。因此，有必要提供一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺，以满足市场和使用需求。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺。具体技术方案如下：
一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺，包括：
1)选料：选取退火后的0.1mm厚度的不锈钢带原料；
2)辊系配置：根据成品厚度选择辊系，确定传动辊的凸度、一中间辊的锥度和工作辊的直径；
3)轧制：利用如步骤2)所述的辊系配置的轧机轧制不锈钢带原料，获得成品钢带，控制轧制过程的参数如下：首道次变形量在25％以下，张力为100N/mm2以下，第二道次变形量为18.6％以下，张力为300N/mm2，第三道次至成品道次之前变形量为13.5％以下，张力每道次以60N/mm2的幅度递增，成品道次变形量为8.5％以下，张力为480N/mm2。
可选地，成品厚度大于0.03mm时，选择0.3mm凸度的传动辊；成品厚度在0.03mm 以下时，选择0.5mm凸度的传动辊。
可选地，成品厚度大于0.03mm时，选择锥长比为0.25％的一中间辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择锥长比为0.22％的一中间辊。
可选地，成品厚度大于0.03mm时，选择直径为28～30mm的工作辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择直径为26～28mm的工作辊。
可选地，首道次和成品道次的轧制速度为200m/min以下，其余道次轧制速度为300～400m/min。
可选地，首道次使用粗糙度Ra0.3～0.4um的工作辊，其余道次使用粗糙度 Ra0.5～0.6um的工作辊。
可选地，轧制过程中板型曲线比设定为30。
可选地，轧制过程中使用轧制油进行润滑冷却，温度控制在38～42℃。
可选地，所述步骤1)中，选择原料同板差在1％以下。
可选地，成品钢带的厚度公差为±0.002mm，维氏硬度为550～580，不平度在0.01mm 以下。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，根据成品厚度进行辊系配置，使轧机辊系配置与加工需求相适配，通过对轧制张力和道次下压量的精确分配，轧制成品无肋条纹和絮状物，确保不锈钢带厚度公差波动小，板型平直度好，表面质量稳定，解决了后续的加工过程中板型差、厚度公差波动大、表面不良等生产瓶颈，且能适用于工业化大批量生产，满足超薄超宽不锈钢带的高品质、高成材率、低成本的要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的超薄超宽不锈钢带轧制工艺流程图。
具体实施方式
名词解释：
本文中，“超薄”指厚度在0.05mm以下，“超宽”指宽度在600mm以上。
“D2工作辊”为材质为Cr12Mo1V1模具钢的工作辊；“M2工作辊”为材质为W6Mo5Cr4V2高速钢材质的工作辊。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺，如附图1所示，包括：
1)选料：选取退火后的0.1mm厚度的不锈钢带原料。连续退火使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，钢的组织和性能恢复到冷变形。选用退火后的不锈钢带原料，有利于降低强烈的冷加工硬化和改善薄板的成型性能，使成品钢带品质较佳。
2)辊系配置：根据成品厚度选择辊系，确定传动辊的凸度、一中间辊的锥度和工作辊的直径。其中，成品厚度为根据订单需求和产品质量保证确定的目标成品厚度。根据成品厚度选择适当的辊系，便于轧制出满足使用需求的钢带。
3)轧制：利用如步骤2)所述的辊系配置的轧机轧制不锈钢带原料，控制轧制过程的参数如下：首道次变形量在25％以下，张力为100N/mm2以下，第二道次变形量为18.6％以下，张力为300N/mm2，第三道次至成品道次之前变形量为13.5％以下，张力每道次以60N/mm2的幅度递增，成品道次变形量为8.5％以下，张力为480N/mm2。通过对道次变形量和轧制张力进行精确控制，避免道次之间轧制压力波动过大造成抽带或断带，使轧制后的成品钢带保证无肋条纹、无絮状物、表面平整、板型平直。
可见，本发明实施例提供的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，根据成品厚度进行辊系配置，使轧机辊系配置与加工需求相适配，通过对轧制张力和道次下压量的精确分配，轧制成品无肋条纹和絮状物，确保不锈钢带厚度公差波动小，板型平直度好，表面质量稳定，解决了后续的加工过程中板型差、厚度公差波动大、表面不良等生产瓶颈，且能适用于工业化大批量生产，满足超薄超宽不锈钢带的高品质、高成材率、低成本的要求。
对于如何根据成品厚度进行辊系选择，以下进行示例说明：
可选地，成品厚度大于0.03mm时，选择0.3mm凸度的传动辊；成品厚度在0.03mm 以下时，选择0.5mm凸度的传动辊。
可选地，成品厚度大于0.03mm时，选择锥长比为0.25％的一中间辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择锥长比为0.22％的一中间辊。
可选地，成品厚度大于0.03mm时，选择直径为28～30mm(例如，可以为26mm、 27mm、28mm等)的工作辊，该工作辊可以为D2工作辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择直径为26～28mm(例如，可以为26mm、27mm、28mm)的工作辊，该工作辊可以为M2工作辊。
通过上述参数的辊系配置，降低成品钢带的加工难度，提高成品质量。
为了保证轧制效果，将轧机中二中间辊的精度控制在0.015mm以下，一中间辊的精度控制在0.01mm以下。工作辊的精度控制在0.005mm以下。
进一步地，本发明实施例中，轧制过程中首道次和成品道次的轧制速度为200m/min 以下，其余道次轧制速度为300～400m/min(例如，可以为300m/min、350m/min、400m/min 等)。基于退火后的钢带原料的抗拉强度较低，因此首道次轧制除选用适当的变形量(25％以下)和张力(100N/mm2以下)外，还采用较低的轧制速度，以使钢带平缓变形。成品道次轧制速度较低以提高成品钢带质量。其余道次可以提高轧制速度以提高轧制效率。
可选地，本发明实施例提供的超薄超宽不锈钢带轧制工艺中，首道次采用粗糙度Ra0.3～0.4um(例如，可以为0.3um、0.35um、0.4um等)的工作辊，其余道次使用粗糙度Ra0.5～0.6um(例如，可以为0.5um、0.55um、0.6um等)的工作辊。
进一步地，轧制板型曲线比设定为30，确保成品钢带没有中间浪及四分之一浪。
可选地，本发明实施例提供的超薄超宽不锈钢带轧制工艺中，轧制过程中使用轧制油进行润滑冷却，温度控制在38～42℃(例如，可以为38℃、40℃、42℃等)。通过轧制油带走轧制过程中变形产生的热量，对温度进行控制，保证轧制效果。其中，轧制油可以为BP轧制油。
本发明实施例提供的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，步骤1)选料中，选择原料同板差在1％以下，以确保成品钢带的厚度公差波动小，提高成品钢带的质量。
经上述轧制工艺获得的成品钢带的厚度公差为±0.002mm，维氏硬度为550～580，不平度在0.01mm以下，性能较好，可以满足不同场景的使用需求。
以下将结合具体示例，对本发明实施例提供的超薄超宽不锈钢带轧制工艺的有益效果进行说明：
实施例一：
选用厚度为0.1mm、宽度650mm的冷轧不锈钢卷为原料，目标成品钢带厚度为0.025mm。
厚度0.1mm的不锈钢冷轧卷原料采用廿辊轧机进行轧制，轧制时采用BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，采用7道次轧制至0.025mm，第一道次轧制速度为160m/min，道次变形量为24％，其余道次轧制速度为350m/min，道次变形量为18.6％以内，成品道次轧制速度为150m/min，道次变形量为8.5％。
张力控制采用直接张力控制，根据变形量第一道次入口张力设定为100N/mm2，出口张力控制在215N/mm2，其余道次入口张力增加约30N/mm2，出口张力增加约 35N/mm2，成品道次入口张力设定为385N/mm2，出口张力控制在425N/mm2，工作辊辊径控制在28mm，整个过程轧制压力1000～1100KN。
采用上述工艺生产的成品钢带，其主要技术指标可达到：
1)厚度偏差：0.025±0.002mm；
2)硬度(HV)：560—580HV；
3)不平度：≤0.1mm。
成品钢带无肋条纹和絮状物，厚度公差波动小，板型平直度好，表面质量稳定，且加工效率较高，高成材率高。
实施例二：
选用厚度为0.08mm、宽度650mm的冷轧不锈钢卷为原料，目标成品钢带厚度为0.03mm。
厚度0.08mm的不锈钢冷轧卷原料采用廿辊轧机进行轧制，轧制时采用轧制油进行润滑冷却润滑，轧制油的温度为40℃，采用5道次冷轧至0.03mm，第一道次轧制速度为160m/min，道次变形量为25％，其余道次轧制速度为260m/min，道次变形量为18.3％以内，成品道次轧制速度为160m/min，道次变形量为8.3％；
张力控制采用直接张力控制，根据变形量第一道次入口张力设定为100N/mm2，出口张力控制在215N/mm2，其余道次入口张力增加约26N/mm2，出口张力增加约30N/mm2，成品道次入口张力设定为320N/mm2，出口张力控制在365N/mm2，工作辊辊径控制在 26mm，整个过程轧制压力960～1080KN。
采用上述工艺生产的成品钢带，其主要技术指标可达到：
1)厚度偏差：0.03±0.002mm；
2)硬度(HV)：550—580HV；
3)不平度：≤0.1mm。
成品钢带无肋条纹和絮状物，厚度公差波动小，板型平直度好，表面质量稳定，且加工效率较高，高成材率高。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，包括：
1)选料：选取退火后的0.1mm厚度的不锈钢带原料；
2)辊系配置：根据成品厚度选择辊系，确定传动辊的凸度、一中间辊的锥度和工作辊的直径，其中，成品厚度大于0.03mm时，选择0.3mm凸度的传动辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择0.5mm凸度的传动辊；成品厚度大于0.03mm时，选择锥长比为0.25％的一中间辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择锥长比为0.22％的一中间辊；
3)轧制：利用如步骤2)所述的辊系配置的轧机轧制不锈钢带原料，获得成品钢带，控制轧制过程的参数如下：首道次变形量在25％以下，张力为100N/mm2以下，第二道次变形量为18.6％以下，张力为300N/mm2，第三道次至成品道次之前变形量为13.5％以下，张力每道次以60N/mm2的幅度递增，成品道次变形量为8.5％以下，张力为480N/mm2。
2.根据权利要求1所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，成品厚度大于0.03mm时，选择直径为28～30mm的工作辊；成品厚度在0.03mm以下时，选择直径为26～28mm的工作辊。
3.根据权利要求1所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，首道次和成品道次的轧制速度为200m/min以下，其余道次轧制速度为300～400m/min。
4.根据权利要求1所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，首道次使用粗糙度Ra0.3～0.4um的工作辊，其余道次使用粗糙度Ra0.5～0.6um的工作辊。
5.根据权利要求1所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，轧制过程中板型曲线比设定为30。
6.根据权利要求1所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，轧制过程中使用轧制油进行润滑冷却，温度控制在38～42℃。
7.根据权利要求1所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，所述步骤1)中，选择原料同板差在1％以下。
8.根据权利要求1至7任一项所述的超薄超宽不锈钢带轧制工艺，其特征在于，成品钢带的厚度公差为±0.002mm，维氏硬度为550～580，不平度在0.01mm以下。
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