CN111266414B - 不锈钢表面花纹深度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢表面花纹深度控制方法，包括：建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系；获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度确定当前所需的轧制压下量；沿着被压不锈钢的宽度方向间隔设置多个压力传感器，根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型；根据所述被压不锈钢的宽度选取一中间辊的锥度长度并根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置；启动辊轧机，进行压花。本发明能够使得不锈钢表面处理后获得目标的花纹深度，从而满足各行业制造不同产品的需求。

Description

不锈钢表面花纹深度控制方法

技术领域

本发明涉及不锈钢轧制技术领域，尤其涉及一种不锈钢表面花纹深度控制方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

不锈钢具有优良的耐腐蚀性、耐热性、焊接性和可加工性等特点，在家电行业，食品加工行业，电梯行业、汽车行业、厨卫行业、电子行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。

304不锈钢是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能(包括：耐腐蚀、成型性等)的设备和机件。此外，由于304不锈钢具有加工性能好，韧性高等特点，广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。

304不锈钢花纹板传统生产工艺一般以304冷轧产品为原料，通过蚀刻的工艺方法达到所需要的花纹表面。对于表面尺寸较大的不锈钢花纹板而言，需要采用湿法腐蚀，即利用蚀刻剂(如酸、碱和溶剂等)以化学方式去除不锈钢表面的材料。整体上，采用刻蚀的方法制作花纹存在操作复杂、生产成本高，特别是生产过程中会产生较多对环境有害的工业废水。特别是随着环保形势的日益严峻，该工业废水的处理要求和处理成本逐步提升，导致蚀刻的加工成本也不断提高。

随着对于材料表面处理多样化的需求日益增多，从不锈钢基材角度考虑，如何能够使得不锈钢表面处理后获得目标的花纹深度，从而满足各行业制造产品的要求是当前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种不锈钢表面花纹深度控制方法，能够使得不锈钢表面处理后获得目标的花纹深度，从而满足各行业制造不同产品的需求。

本申请实施方式公开了一种不锈钢表面花纹深度控制方法，所述方法包括：

建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系；

获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度确定当前所需的轧制压下量；

沿着被压不锈钢的宽度方向间隔设置多个压力传感器，根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型；

根据所述被压不锈钢的宽度选取一中间辊的锥度长度并根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置；

启动辊轧机，进行压花。

在一个优选的实施方式中，当被压不锈钢的延伸率在50％-60％之间时，所述轧制压下量与目标花纹深度的对应关系如下：X＝(Y+17.132)/11.245；当被压不锈钢的延伸率在60％-70％之间时，所述轧制压下量与目标花纹深度的对应关系如下：X＝(Y+21.151)/13.566；上式中，X表示轧制压下量，Y表示目标花纹深度。

在一个优选的实施方式中，所述被压不锈钢的板型包括：中浪、边浪。

在一个优选的实施方式中，所述根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型包括：当所述压力传感器检测到中部的径向力大于边部的径向力时，所述被压不锈钢的板型为中浪；当所述压力传感器检测到边部的压力至大于中部的径向力时，所述被压不锈钢的板型为边浪。

在一个优选的实施方式中，所述一中间辊包括位于中间的圆柱区和位于两端的圆锥区；在所述被压不锈钢的板型为中浪的情况下，增加所述一中间辊的横移量，以增加有效接触圆柱区；

在所述被压不锈钢的板型为边浪的情况下，减少所述一中间辊的横移量，以增加有效接触圆锥区。

在一个优选的实施方式中，所述控制方法还包括控制所述辊轧机的压下率，所述压下率控制在5％以内。

在一个优选的实施方式中，所述控制方法还包括控制所述辊轧机的压下力，所述压下力控制200Ton以内。

在一个优选的实施方式中，在启动辊轧机进行压花的步骤中还包括对速度的控制，在启动初期，将轧制速度控制在15mpm以下，进入轧制阶段后，将轧制速度提升至50mpm。

在一个优选的实施方式中，所述目标花纹深度在10～30μm。

在一个优选的实施方式中，所述目标花纹深度大于30μm时，所述控制方法还包括：BA光亮退火。

本发明的特点和优点是：本申请实施方式中所提供的不锈钢表面花纹深度控制方法，在综合考虑被压不锈钢的加工性能的前提下，通过建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系，获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度可以确定当前所需的轧制压下量，实现了针对具有不同延伸率的不锈钢和根据目标花纹深度，准确确定轧制压下量，从而使得实际获得的花纹深度最为解决目标花纹深度；并且通过获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型，再根据所述被压不锈钢的宽度选取一中间辊的锥度长度并根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置，能够针对不同的板型选择合适的一中间辊进行轧制，有效保证花纹深度的均一性。整体上，经过辊轧机一次压花，即可获得均一且具有目标花纹深度的不锈钢压花产品。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：

图1为本申请一种实施方式中的不锈钢表面花纹深度控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种不锈钢表面花纹深度控制方法，能够使得不锈钢表面处理后获得目标的花纹深度，从而满足各行业制造不同产品的需求。

请参阅图1，在本申请的实施方式中提供一种不锈钢表面花纹深度控制方法，该控制方法可以包括如下步骤：

步骤S10：建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系；

步骤S12：获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度确定当前所需的轧制压下量；

步骤S14：沿着被压不锈钢的宽度方向间隔设置多个压力传感器，根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型；

步骤S16：根据所述被压不锈钢的宽度选取一中间辊的锥度长度并根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置；

步骤S18：启动辊轧机，进行压花。

在本实施方式中，可以针对辊轧机，预先建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系。

该辊轧机具体可以为20辊森基米尔轧机，当然，其还可以为其他形式的辊轧机。其中，该20辊森基米尔轧机主要轧制200、300、400系钢种。

辊轧机可以设置有工作辊，该工作辊具体为花纹辊。该花纹辊可以由普通工作辊表面激光雕刻预定的花纹形成。该辊轧机还可以设置有存储模块和数据处理模块，或者，该辊轧机可以与电脑建立通讯，从而实现工作参数的设置和调控。在存储模块中，可以存储有轧制压下量与目标花纹深度的对应关系。

在进行压花工序时，钢板产生塑性变形，机架产生弹性变形，对于同一台轧机来说，压下率越大，材质越硬，所产生的轧制力越大。

具体的，当被压不锈钢的延伸率在50％-60％之间时，所述轧制压下量与目标花纹深度的对应关系如下：X＝(Y+17.132)/11.245；当被压不锈钢的延伸率在60％-70％之间时，所述轧制压下量与目标花纹深度的对应关系如下：：X＝(Y+21.151)/13.566，上式中，X表示轧制压下量，Y表示目标花纹深度。

当针对具有不同延伸率的不锈钢，建立轧制压下量与目标花纹深度之间的对应关系后，可以根据目标花纹深度，准确确定轧制压下量，从而使得实际获得的花纹深度最为解决目标花纹深度。

使用时，可以先获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度确定当前所需的轧制压下量。由于不锈钢的延伸率、目标花纹深度为已知量，其可以输入电脑中。后续代入轧制压下量与目标花纹深度的对应关系即可确定当前所需的轧制压下量。

一般的，被压不锈钢在厚度方向或多或少具有差异，有的整体上中间较薄，两边较厚；有的整体上中间较厚，两边较薄，从而形成了不锈钢的不同板型。具体的，被压不锈钢的板型包括：中浪、边浪。当被压不锈钢的板型为中浪时，其中部存在较薄的区域。当被压不锈钢的板型为边浪时，在沿着宽度方向，其边部存在较薄的区域。

该被压不锈钢厚度不均会直接影响花纹深度的均匀性，导致有的地方花纹深度深，有的地方花纹深度浅。

为了克服上述问题，可以沿着被压不锈钢的宽度方向间隔设置多个压力传感器，根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型。

一般的，板形辊分热轧和冷轧。其中，冷轧一般采用接触式。板形辊沿板宽方向分成若干环形的段，每一段上安装有四个传感器。在卷曲张力作用下，延伸大的部分径向力小，延伸小的部分径向力大，通过传感器测量径向力大小来反映板形的情况。

具体的，根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型包括：当所述压力传感器检测到中部的径向力大于边部的径向力时，所述被压不锈钢的板型为中浪；当所述压力传感器检测到边部的压力至大于中部的径向力时，所述被压不锈钢的板型为边浪。

当确定出被压不锈钢的板型后，可以结合所述被压不锈钢的宽度针对性的匹配具有合适锥度的一中间辊。具体的，请参照表1所示。一般的钢带宽度为800-1560mm。本实施方式中所选取的钢带宽度在800-1219mm。

表1

锥度长度(mm)	最大有效宽度(mm)	最小有效宽度(mm)
			215	1350	950
290	1200	800
			420	940	540

一中间辊为两端具有预定锥段的柱状辊。具体的，所述一中间辊包括位于中间的圆柱区和位于两端的圆锥区。该一中间辊的锥度参数的设置要保证带钢在辊缝中变形均匀，轧出的带钢平直度较好，没有大的中浪或边浪等浪形，整体上，要求一中间辊在压下后，其形状与带钢的截面形状相吻合，因此对于不同的钢种，不同的宽度对应有不同的锥度组合。

后续可以根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置。具体调整时，可以进一步确定一中间辊的横移量，即确定一中间辊相对被压不锈钢的位置。

在一个具体场景下，在所述被压不锈钢的板型为中浪的情况下，增加所述一中间辊的横移量，以增加有效接触圆柱区。

在另一个具体场景下，在所述被压不锈钢的板型为边浪的情况下，减少所述一中间辊的横移量，以增加有效接触圆锥区。

当针对不同的板型选择合适的一中间辊进行轧制后，能够有效保证花纹深度的均一性。

由于在轧制过程中，不锈钢容易产生加工硬化，为了保证材料硬化小，同时花纹深度能够达到要求，可以对压下率、压下力参数等进行控制。

具体的，所述控制方法还包括控制所述辊轧机的压下率，所述压下率控制在5％以内。所述控制方法还包括控制所述辊轧机的压下力，所述压下力控制200Ton以内。

在一个具体的实施方式中，在启动轧机正式轧制前，具体的轧制程序设定请参照表1所示，具体需要设定的参数可以包括：去除率Reduction、轧制力Roll Force、轧机张力Tension、速度Speed等)。

在启动轧机前，可以根据不同需求，制定不同工艺参数(见表2)，从而达到控制花纹深度和材质的作用。例如，当Reduction 2.0％时，对应变形量为0.04mm，为保证Embossing顺利作业，匹配其他Roll Force等技术参数进行作业。

表2

当完成上述参数设置后，可以启动辊轧机，进行压花。

其中，为了保证带钢在轧制过程中成材率最大化，在启动辊轧机进行压花的步骤中还包括对速度的控制，在启动初期，将轧制速度控制在15mpm以下，进入轧制阶段后，将轧制速度提升至50mpm，以增加生产性，降低作业成本。

在本申请实施方式中，可以针对目标花纹深度在10～30μm的产品进行压制。当目标花纹深度大于30μm时，需要增大Reduction及Roll Force，同时为了保证材料加工性能，还需要进行BA光亮退火。

整体上，本申请说明书中所提供的不锈钢表面花纹深度控制方法，在综合考虑被压不锈钢的加工性能的前提下，通过建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系，获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度可以确定当前所需的轧制压下量，实现了针对具有不同延伸率的不锈钢和根据目标花纹深度，准确确定轧制压下量，从而使得实际获得的花纹深度最为解决目标花纹深度；并且通过获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型，再根据所述被压不锈钢的宽度选取一中间辊的锥度长度并根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置，能够针对不同的板型选择合适的一中间辊进行轧制，有效保证花纹深度的均一性。整体上，经过辊轧机一次压花，即可获得均一且具有目标花纹深度的不锈钢压花产品。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立轧制压下量与目标花纹深度的对应关系；当被压不锈钢的延伸率在50％-60％之间时，所述轧制压下量与目标花纹深度的对应关系如下：X＝(Y+17.132)/11.245；

当被压不锈钢的延伸率在60％-70％之间时，所述轧制压下量与目标花纹深度的对应关系如下：X＝(Y+21.151)/13.566；

上式中，X表示轧制压下量，Y表示目标花纹深度；

获取被压不锈钢的延伸率，基于获取的延伸率和目标花纹深度确定当前所需的轧制压下量；

沿着被压不锈钢的宽度方向间隔设置多个压力传感器，根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型；

根据所述被压不锈钢的宽度选取一中间辊的锥度长度并根据确定的所述被压不锈钢的板型，调整所述一中间辊相对所述被压不锈钢的位置；

启动辊轧机，进行压花。

2.如权利要求1所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述被压不锈钢的板型包括：中浪、边浪。

3.如权利要求2所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述根据所述压力传感器获取的径向力，确定所述被压不锈钢的板型包括：

当所述压力传感器检测到中部的径向力大于边部的径向力时，所述被压不锈钢的板型为中浪；

当所述压力传感器检测到边部的压力至大于中部的径向力时，所述被压不锈钢的板型为边浪。

4.如权利要求3所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述一中间辊包括位于中间的圆柱区和位于两端的圆锥区；

在所述被压不锈钢的板型为中浪的情况下，增加所述一中间辊的横移量，以增加有效接触圆柱区；

在所述被压不锈钢的板型为边浪的情况下，减少所述一中间辊的横移量，以增加有效接触圆锥区。

5.如权利要求1所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括控制所述辊轧机的压下率，所述压下率控制在5％以内。

6.如权利要求1所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括控制所述辊轧机的压下力，所述压下力控制200Ton以内。

7.如权利要求1所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，在启动辊轧机进行压花的步骤中还包括对速度的控制，在启动初期，将轧制速度控制在15mpm以下，进入轧制阶段后，将轧制速度提升至50mpm。

8.如权利要求1所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述目标花纹深度在10～30μm。

9.如权利要求1所述的不锈钢表面花纹深度控制方法，其特征在于，所述目标花纹深度大于30μm时，所述控制方法还包括：BA光亮退火。

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