CN112126858B - Usb电子元件用冷轧钢及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种USB电子元件用冷轧钢及生产方法，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0.07～0.09％、Si：0.06～0.08％、Mn：0.37～0.42％、S≤0.020％、P≤0.020％、Als：0.02～0.07％，余量为Fe和不可避免的杂质。该冷轧钢生产方法：1)酸洗连续冷轧；2)卷取；3)脱脂清洗，在罩式退火炉中退火；4)平整；5)纵剪分条。本发明实现了在无连退、无大压下量平整机或可逆轧机情况下，可生产板形平直，底纹细腻，成品硬度稳定的USB电子元件用冷轧钢，且工艺简单。

Description

USB电子元件用冷轧钢及生产方法
技术领域
本发明涉及冷轧精密带钢技术领域，特别是一种USB电子元件用冷轧钢及生产方法。
背景技术
USB电子元件用钢主要以冷轧带钢为原料，整体生产工序为炼铁～炼钢～连铸～热轧～冷轧～退火～平整～拉矫，最终发往客户后分条～冲压成型～电镀～成品。成品主要应用制作USB接口、数据线接口、手机硬盘数据传输接口等电子元件。随着国内手机、通讯行业领域发展讯速，对电子元件用钢需求量越来越大，产品要求越来越高。
USB电子元件的成型由于要经过高速冲床上一次性冲制成型，对板面、表面质量、尺寸精度以及力学性能要求很高。成型后为保证产品表面耐腐蚀、光亮美观，还需经过滚桶“滚镀”技术，在滚镀加工时镀件之间必然存在碰撞，但滚镀后表面还不允许存在凹坑、硌痕等缺陷品，所以要求原材料本身硬度高，即HV：120～140之间，所以生产难度大。
现有技术电子元件用钢采用普通Q195材质，成分范围大，C：≤0.12％、Si：≤0.30％、Mn：0.30％、S≤0.035％、P≤0.040％。成分范围大，杂质成分高，导致成品性能波动大不稳定，影响冲压成型和滚镀后表面质量；冷轧加工大企业采用连续退火加工，或采用可逆轧机、改造后的大压下(5～20％)平整机二次轧制加工提高产品硬度，投资费用高。
因此，有必要对USB电子元件用钢的生产从选材到冷轧工艺过程进行优化，改善产品质量，提升冷轧产品附加值的同时也促进下游电子行业逐步向低成本制造的模式进行发展。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种USB电子元件用冷轧钢及生产方法，成品板形平直，底纹细腻，硬度稳定，且工艺简单。
为达到以上目的，本发明的USB电子元件用冷轧钢通过以下技术方案实现：
一种USB电子元件用冷轧钢，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0.07～0.09％、Si：0.06～0.08％、Mn：0.37～0.42％、S≤0.020％、P≤0.020％、Als：0.02～0.07％，余量为Fe和不可避免的杂质。
采用上述技术方案的USB电子元件用冷轧钢，与现有技术相比，有益效果是：各化学组分含量控制在较小范围，为冷加工成品性能稳定创造条件，提高产品质量。
为达到以上目的，本发明的USB电子元件用冷轧钢的生产方法，按如下步骤进行：
1)将热轧后钢材进行酸洗连续冷轧；
2)冷轧后进行卷取，卷取张力为3.5～4.5kg/mm2；
3)进行脱脂清洗，清洗完成后在罩式退火炉中采用全氢气氛进行光亮退火，退火炉升温至退火温度，退火温度为530℃～550℃，保温12～14小时，然后冷却；
4)采用平整机进行平整，平整压下率为3％；
5)纵剪分条，采用压板式张力结构进行卷取。
采用上述技术方案的USB电子元件用冷轧钢的生产方法，与现有技术相比，有益效果是：采用连轧、罩退、3％压下率小平整量工艺，获得USB电子元件用冷轧钢，其钢带直线度≤1.5mm/m，粗糙度Ra：0.8～1.2μm，硬度HV：120～140，厚度公差+0～-0.015mm,宽度公差±0.05mm，板形平直，底纹细腻，成品硬度稳定，且省略拉矫工艺，操作简单。
进一步地，步骤1)中采用五机架连轧机进行轧制，冷轧压下率为78～90％，轧制速度为580～610m/min。
进一步地，步骤3)中脱脂采用化学脱脂和电解脱脂，电解脱脂电流≥2000A，清洗后的材质表面反射率≥85％。
进一步地，步骤3)中氢气纯度≥99.999％，流量为15～25m3/h。
进一步地，步骤3)中升温速率为30℃/h，当升温至380℃～500℃时提高氢气流量到20～25m3/h，进行吹扫与加热升温同时进行。
进一步地，步骤3)中冷却阶段采用分段冷却，先带罩缓冷到530℃～550℃，然后风冷到300℃，最后水冷到80℃进行出炉。
进一步地，步骤4)中平整机采用一次光整二次毛化加工方式，一次光整轧制力控制在220～280t，二次毛化轧制力控制在200t，运行速度控制在150～300m/min以内。
进一步地，轧辊毛化方式采用抛丸毛化或激光毛化。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1
一种USB电子元件用冷轧钢，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0.079％、Si：0.06％、Mn：0.3765％、S：0.0141％、P：0.0142％、Als：0.0362％，余量为Fe和不可避免的杂质。其中，Als代表的是钢中的酸溶铝含量。
本实施例的USB电子元件用冷轧钢的生产方法，按如下步骤进行：
1)将热轧后钢材进行酸洗连续冷轧，冷轧前板材厚度为2.75mm，采用五机架连轧机进行轧制，冷轧后板材厚度为0.3mm，冷轧压下率为89％，轧制速度为587m/min。
2)冷轧后进行卷取，卷取张力为3.5kg/mm2，轧机出口板形良好。
3)进行脱脂清洗，清洗完成后在罩式退火炉中采用强对流全氢气氛进行低温光亮退火，退火炉升温至退火温度，退火温度为540℃，保温12小时，保证成品硬度性能均匀稳定，然后冷却。
其中，脱脂采用化学脱脂和电解脱脂，电解脱脂电流为2000A，表面清洁度高，清洗后的材质表面反射率为89％。
其中，罩式退火炉中采用全氢气氛取代氮氢作为保护气，氢气纯度≥99.999％，流量为15～25m3/h，热传导效率高，成品光洁度好。升温速率为30℃/h，当升温至380℃时提高氢气流量到25m3/h，进行吹扫与加热升温同时进行，表面残余水分和残油挥发充分。
其中，冷却阶段采用分段冷却，先带罩缓冷到530℃，然后风冷到300℃，最后水冷到80℃进行出炉，防止罩退板面粘结或出现氧化色差。
4)采用平整机进行平整，平整压下率为3％。
其中，平整机采用一次光整二次毛化加工方式，一次光整轧制力控制在250t，二次毛化轧制力控制在200t，运行速度控制在260m/min，保证板形平直，生产稳定。轧辊毛化方式采用抛丸毛化。
5)纵剪分条，采用压板式张力结构进行卷取，成品卷取整齐无塔型和溢出边等卷形缺陷。
实施例2
一种USB电子元件用冷轧钢，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0.0799％、Si：0.071％、Mn：0.4083％、S：0.0109％、P：0.014263％、Als：0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质。其中，Als代表的是钢中的酸溶铝含量。
本实施例的USB电子元件用冷轧钢的生产方法，按如下步骤进行：
1)将热轧后钢材进行酸洗连续冷轧，冷轧前板材厚度为2.75mm，采用五机架连轧机进行轧制，冷轧后板材厚度为0.3mm，冷轧压下率为89％，轧制速度为587m/min。
2)冷轧后进行卷取，卷取张力为4.2kg/mm2，轧机出口板形良好。
3)进行脱脂清洗，清洗完成后在罩式退火炉中采用强对流全氢气氛进行低温光亮退火，退火炉升温至退火温度，退火温度为540℃，保温12小时，保证成品硬度性能均匀稳定，然后冷却。
其中，脱脂采用化学脱脂和电解脱脂，电解脱脂电流为2200A，表面清洁度高，清洗后的材质表面反射率为92％。
其中，罩式退火炉中采用全氢气氛取代氮氢作为保护气，氢气纯度≥99.999％，流量为15～25m3/h，热传导效率高，成品光洁度好。升温速率为30℃/h，当升温至420℃时提高氢气流量到20m3/h，进行吹扫与加热升温同时进行，表面残余水分和残油挥发充分。
其中，冷却阶段采用分段冷却，先带罩缓冷到540℃，然后风冷到300℃，最后水冷到80℃进行出炉，防止罩退板面粘结或出现氧化色差。
4)采用平整机进行平整，平整压下率为3％。
其中，平整机采用一次光整二次毛化加工方式，一次光整轧制力控制在220t，二次毛化轧制力控制在200t，运行速度控制在260m/min，保证板形平直，生产稳定，轧辊毛化方式采用激光毛化。
5)纵剪分条，采用压板式张力结构进行卷取，成品卷取整齐无塔型和溢出边等卷形缺陷。
实施例3
一种USB电子元件用冷轧钢，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0.0817％、Si：0.073％、Mn：0.4137％、S：0.0132％、P：0.0144％、Als：0.043％，余量为Fe和不可避免的杂质。其中，Als代表的是钢中的酸溶铝含量。
本实施例的USB电子元件用冷轧钢的生产方法，按如下步骤进行：
1)将热轧后钢材进行酸洗连续冷轧，冷轧前板材厚度为2.75mm，采用五机架连轧机进行轧制，冷轧后板材厚度为0.35mm，冷轧压下率为87％，轧制速度为593m/min。
2)冷轧后进行卷取，卷取张力为3.5kg/mm2，轧机出口板形良好。
3)进行脱脂清洗，清洗完成后在罩式退火炉中采用强对流全氢气氛进行低温光亮退火，退火炉升温至退火温度，退火温度为530℃，保温12小时，保证成品硬度性能均匀稳定，然后冷却。
其中，脱脂采用化学脱脂和电解脱脂，电解脱脂电流为2200A，表面清洁度高，清洗后的材质表面反射率为93％。
其中，罩式退火炉中采用全氢气氛取代氮氢作为保护气，氢气纯度≥99.999％，流量为15～25m3/h，热传导效率高，成品光洁度好。升温速率为30℃/h，当升温至500℃时提高氢气流量到22m3/h，进行吹扫与加热升温同时进行，表面残余水分和残油挥发充分。
其中，冷却阶段采用分段冷却，先带罩缓冷到550℃，然后风冷到300℃，最后水冷到80℃进行出炉，防止罩退板面粘结或出现氧化色差。
4)采用平整机进行平整，平整压下率为3％。
其中，平整机采用一次光整二次毛化加工方式，一次光整轧制力控制在260t，二次毛化轧制力控制在200t，运行速度控制在260m/min，保证板形平直，生产稳定，轧辊毛化方式采用激光毛化。
5)纵剪分条，采用压板式张力结构进行卷取，成品卷取整齐无塔型和溢出边等卷形缺陷。
实施例4
一种USB电子元件用冷轧钢，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0.09％、Si：0.08％、Mn：0.4137％、S：0.0132％、P：0.0144％、Als：0.068％，余量为Fe和不可避免的杂质。其中，Als代表的是钢中的酸溶铝含量。
本实施例的USB电子元件用冷轧钢的生产方法，按如下步骤进行：
1)将热轧后钢材进行酸洗连续冷轧，冷轧前板材厚度为2.75mm，采用五机架连轧机进行轧制，冷轧后板材厚度为0.55mm，冷轧压下率为80％，轧制速度为610m/min。
2)冷轧后进行卷取，卷取张力为4.5kg/mm2，轧机出口板形良好。
3)进行脱脂清洗，清洗完成后在罩式退火炉中采用强对流全氢气氛进行低温光亮退火，退火炉升温至退火温度，退火温度为550℃，保温14小时，保证成品硬度性能均匀稳定，然后冷却。
其中，脱脂采用化学脱脂和电解脱脂，电解脱脂电流为2300A，表面清洁度高，清洗后的材质表面反射率为91％。
其中，罩式退火炉中采用全氢气氛取代氮氢作为保护气，氢气纯度≥99.999％，流量为15～25m3/h，热传导效率高，成品光洁度好。升温速率为30℃/h，当升温至500℃时提高氢气流量到22m3/h，进行吹扫与加热升温同时进行，表面残余水分和残油挥发充分。
其中，冷却阶段采用分段冷却，先带罩缓冷到550℃，然后风冷到300℃，最后水冷到80℃进行出炉，防止罩退板面粘结或出现氧化色差。
4)采用平整机进行平整，平整压下率为3％。
其中，平整机采用一次光整二次毛化加工方式，一次光整轧制力控制在280t，二次毛化轧制力控制在200t，运行速度控制在160m/min，保证板形平直，生产稳定。轧辊毛化方式采用激光毛化。
5)纵剪分条，采用压板式张力结构进行卷取，成品卷取整齐无塔型和溢出边等卷形缺陷。
检测实施例1～4中USB电子元件用冷轧钢的性能，结果如表I所示：
表I
Figure BDA0002688610670000061
综上，钢带直线度≤1.5mm/m,粗糙度Ra 0.8～1.2μm，硬度HV：120～140，厚度公差+0～-0.015mm,宽度公差±0.05mm，板形平直，无浪形，底纹细腻，成品硬度稳定，且工艺简单。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种USB电子元件用冷轧钢的生产方法，该冷轧钢中各化学组分按质量百分含量计为：C：0 .07～0 .09％、Si：0 .06～0 .08％、Mn：0 .37～0 .42％、S≤0 .020％、P≤0.020％、Als：0 .02～0 .07％，余量为Fe和不可避免的杂质；其特征在于，该生产方法按如下步骤进行：
1)将热轧后钢材进行酸洗连续冷轧；具体的，采用五机架连轧机进行轧制，冷轧压下率为78～90％，轧制速度为580～610m/min；
2)冷轧后进行卷取，卷取张力为3 .5～4 .5kg/mm2；
3)进行脱脂清洗，清洗完成后在罩式退火炉中采用全氢气氛进行光亮退火，退火炉升温至退火温度，退火温度为530℃～550℃，保温12～14小时，然后冷却；具体的，脱脂采用化学脱脂和电解脱脂，电解脱脂电流≥2000A，清洗后的材质表面反射率≥85％；氢气纯度≥99.999％，流量为15～25m3/h；升温速率为30℃/h，当升温至380℃～500℃时提高氢气流量到20～25m3/h，进行吹扫与加热升温同时进行；冷却阶段采用分段冷却，先带罩缓冷到530℃～550℃，然后风冷到300℃，最后水冷到80℃进行出炉；
4)采用平整机进行平整，平整压下率为3％；平整机采用一次光整二次毛化加工方式，一次光整轧制力控制在220～280t，二次毛化轧制力控制在200t，运行速度控制在150～300m/min以内；轧辊毛化方式采用抛丸毛化或激光毛化；
5)纵剪分条，采用压板式张力结构进行卷取。
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