CN112536322B - 不对称表面不锈钢的轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不对称表面不锈钢的轧制方法，包括以下步骤：根据轧机的最小轧制压力、所轧板材的钢种获取最小变形率；步骤2，根据所轧板材的成品厚度以及最小变形率得出成品轧程的成品轧制变形量；步骤3，根据所轧板材的总变形量、成品轧制变形量确定轧程参数，所述轧程参数包括轧程数量以及除成品轧程的其余轧程的轧制变形量。通过本发明的方法，根据廿辊轧机轧制的最小压力、所轧板材的钢种获取最小变形率，继而获得成品轧制变形量以及轧程数量，避免轧制过程中的残余应力过大以及宽展问题，能够轧制出板型良好的不对称表面的不锈钢，有效解决了不对称表面不锈钢轧制的板型差的问题，能够使轧制后的板材顺利通过退火线。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢轧制技术领域，尤其涉及一种不对称表面不锈钢的轧制方法。
背景技术
不锈钢表面种类有多种，常见的有2B、2D和BA表面，还有一些特殊需求的表面，例如，2M刻花表面，即工作辊表面由激光设备刻出图案后轧制形成的不锈钢表面、2F喷砂面，即工作辊表面通过喷砂设备使用砂带对轧辊表面进行处理后轧制形成的不锈钢表面。
不对称表面，是指不锈钢上下两个表面不一样，比如上表是2B表面，下表面是2M表面，即2B+2M。
轧制过程是钢板通过两根旋转的轧辊，钢板受力引起内部金属的流动而引起的变形过程，根据最小阻力原理，金属的流动是沿着阻力最小的方向流动，一般情况，在冷轧过程中金属的横向流动即所谓的宽展很小，忽略不计。但对于不对称表面不锈钢的轧制，不对称表面的不锈钢上下表面金属在横向和纵向流动速度不一致，导致表面延伸不一致，轧后的钢板板型极差，呈弓形状，严重影响后工序的生产。
发明内容
本发明提供了一种不对称表面不锈钢的轧制方法，以解决现有技术中不锈钢不对称表面轧制过程中表面延伸不一致导致的不锈钢钢板板型差而影响后工序的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的不对称表面不锈钢的轧制方法包括以下步骤：
步骤1，根据轧机的最小轧制压力、所轧板材的钢种获取最小变形率；
步骤2，根据所轧板材的成品厚度以及最小变形率得出成品轧程的成品轧制变形量；
步骤3，根据所轧板材的总变形量、成品轧制变形量确定轧程参数，所述轧程参数包括轧程数量以及除成品轧程的其余轧程的轧制变形量。
优选地，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，当所述轧机的最小轧制压力为70t时，304不锈钢的最小变形率为(10±1)％；当所述轧机的最小轧制压力为70t时，301不锈钢的最小变形率为(7±1)％。
作为一种具体实施方式，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，所轧板材的原料厚度为3.00mm，成品厚度为0.7mm，所轧板材的钢种为304不锈钢，得出成品轧程的成品轧制变形量为0.08mm，得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.22mm，确定轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程，其中第一轧程从3.0mm轧制到0.78mm，成品轧程从0.78mm轧制到0.70mm。
作为另一种具体实施方式，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，所轧板材的原料厚度为3.00mm，成品厚度为0.7mm，所轧板材的钢种为301不锈钢，得出成品轧程的成品轧制变形量为0.05mm，得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.25mm，确定轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程，其中第一轧程从3.0mm轧制到0.75mm，成品轧程从0.75mm轧制到0.70mm。
优选地，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，所述成品轧程的一中间辊锥长相对于对称表面不锈钢轧制的一中间辊锥长缩短15％～35％。
优选地，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，所述成品轧程的一中间辊锥长相对于对称表面不锈钢轧制的一中间辊锥长缩短20％。
优选地，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，所轧板材的成品宽度为1250mm时，所述成品轧程的一中间辊锥长控制为125mm～145mm。
优选地，在上述不对称表面不锈钢的轧制方法中，所述轧程数量为两个轧程或三个轧程。
本发明的不对称表面不锈钢的轧制方法根据廿辊轧机轧制的最小压力、所轧板材的钢种获取最小变形率，继而获得成品轧制变形量以及轧程数量，避免轧制过程中的残余应力过大以及宽展问题，能够轧制出板型良好的不对称表面的不锈钢，有效解决了不对称表面不锈钢轧制的板型差的问题，能够使轧制后的板材顺利的通过退火线，一次过线率从传统的30％提高到100％。
具体实施方式
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。
本发明的不对称表面不锈钢的轧制方法用于不锈钢冷轧，具体地，该不对称表面不锈钢的轧制方法包括以下步骤：
步骤1，根据廿辊轧机的最小轧制压力、所轧板材的钢种获取最小变形率；
其中，ZR22B52型森吉米尔轧机的最小轧制压力为60KN。影响变形抗力的主要因素有变形程度、变形速率和变形温度，其变形速率和变形温度对变形抗力的影响要远小于变形程度。所以在加工硬化的作用下，随着变形程度的增加，变形抗力强烈增加。因此，可以采用以下变形抗力模型
σs＝Z0+(Z1ε+Z2)Z3 (1)
式中：Zl、Z2、Z3分别为回归系数；ε为工程应变。
通过实验，得到SUS304和SUS301钢种在不同变形量下的变形抗力值，用数学回归方法，利用(1)式拟合出冷轧变形抗力和变形量的关系，根据回归分析结果给出SUS304和SUS301钢种的变形抗力回归模型。
步骤2，根据所轧板材的成品厚度以及最小变形率得出成品轧程的成品轧制变形量；
步骤3，根据所轧板材的总变形量、成品轧制变形量确定轧程参数。
其中，压下规程是轧制操作的主要依据，而道次的压下量分配是轧机压下规程的核心，不合理的压下量分配很容易影响钢带板型。由于不对称表面钢板的上下表表面延伸相差较大，而冷轧过程是一个加工硬化积累的过程，随着轧制过程的进行，残余应力会越来越大，为了避免残余应力过大而二次影响不对称表面钢板板型，在本发明的轧制方法中，对变形率进行了合理的分配，根据轧机的最小轧制压力，并结合所轧板材的具体特性获取最小变形率。轧制时采用最小变形率能够有效避免残余应力过大的影响。
轧程，是指轧制→退火的一个过程，比如两个轧程是指轧制→退火后再次冷轧→退火。对称表面的不锈钢冷轧轧制过程中由于轧辊与轧件之间的摩擦力较小，冷轧过程的宽展可以忽略不计。而当轧制不对称表面时，如果有一面的表面粗糙度过高，不对称表面的上下表面金属流动速率不一致，不得不考虑宽展的影响，本发明研究认为，降低宽展影响的措施首先是通过减少轧制道次从而减小总的压下量，进而基于最小变形率、最少的道次的构思确定轧制轧程数量以及轧制变形量，从而避免宽展影响问题。
本发明的构思为：根据轧制过程中表面金属流动特性以及轧制宽展规律，一是最大限度减小不锈钢在轧制过程中的内应力积累而导致的二次板型缺陷；二是在轧制不对称表面的不锈钢时尽量减小宽展的影响，不会因为上下表面宽展量不同而引起板型不良。进而基于该发明构思，确定了根据轧机的最小轧制压力获取最小变形率，基于减少轧制道次和轧制变形量来降低宽展的影响，从而根据所轧板材的总变形量、成品轧制变形量确定轧制轧程参数。
其中，轧程参数包括轧程数量以及除成品轧程的其余轧程的轧制变形量。优选的，在对不锈钢不对称表面的轧制中，轧程数量优选为两个轧程或三个轧程。
本发明的不对称表面不锈钢的轧制方法能够轧制出板型良好的不对称表面的不锈钢，有效解决了不对称表面不锈钢轧制的板型差的问题，能够使轧制后的板材顺利通过退火线，一次过线率从传统的30％提高到100％。
作为步骤1的具体实施方式，例如，当轧机的轧制最小压力为70t时，304不锈钢的最小变形率为(10±1)％；当轧机的轧制最小压力为70t时，301不锈钢的最小变形率为(7±1)％。
作为步骤2和3的一种具体实施方式，例如，所轧板材的原料厚度为3.00mm，成品厚度要求为0.7mm，根据轧机的最小轧制压力70t、所轧板材的钢种304获取最小变形率为10％，则可得出成品轧程的半成品来料厚度＝成品厚度/(1-最小变形率)＝0.777mm，实际可控制为0.78mm，由此可以得出成品轧制变形量为0.78mm-0.7mm＝0.08mm；由3.0mm轧制到成品厚度0.70mm的总变形量为2.30mm，成品轧制变形量为0.08mm，可得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.22mm，变形率为74.0％，即由3.0mm轧制到0.78mm。因5#轧机可将板材从3.0mm通过一个轧程轧程到0.78mm，符合一个轧程的轧制工艺要求，则获得的轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程，其中第一轧程从3.0mm轧制到0.78mm，轧制变形量为2.22mm；成品轧程从0.78mm轧制到0.70mm，轧制变形量为0.08mm。
作为步骤2和3的另一种具体实施方式，例如，所轧板材的原料厚度为3.00mm，成品厚度要求为0.7mm，根据轧机的最小轧制压力70t、所轧板材的钢种301获取最小变形率为7％，则可得出成品轧程的半成品来料厚度＝成品厚度/(1-最小变形率)＝0.753mm，实际可控制为0.75mm，由此可以得出成品轧制变形量为0.75mm-0.7mm＝0.05mm；由3.0mm轧制到成品厚度0.70mm的总变形量为2.30mm，成品轧制变形量为0.05mm，可得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.25mm，变形率为75.0％，即由3.0mm轧制到0.75mm。因5#轧机可将板材从3.0mm通过一个轧程轧程到0.75mm，符合一个轧程的轧制工艺要求，则获得的轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程，其中第一轧程从3.0mm轧制到0.75mm，轧制变形量为2.25mm；成品轧程从0.75mm轧制到0.70mm，轧制变形量为0.05mm。
在轧制过程中，一中间辊和AS-U是用来配合调整板型的，AS-U控制中间浪，一中间辊控制边浪。作为一种可选实施方式，成品轧程的一中间辊锥长相对于普通对称表面不锈钢轧制的一中间辊锥长缩短15％～35％。进一步优选的，成品轧程的一中间辊锥长相对于普通对称表面不锈钢轧制的一中间辊锥长缩短20％。
本发明的不对称表面不锈钢成品轧程采用轧机的最小轧制压力以及最小变形量，即成品轧程的轧制压力小，一中间辊的横向移动慢，与对称表面的2B不锈钢冷板相比，轧制不对称表面的不锈钢冷板一中间辊锥长要减小15％～35％，优选为20％。例如，轧制1250mm宽度的不锈钢板材，对称表面的不锈钢冷板的一中间辊锥长为180mm，而在本申请的不对称表面不锈钢成品轧程中，即不对称表面不锈钢的最后一个轧程中，一中间辊锥长要缩短约25％，即缩短至135mm。通过一中间辊锥长的缩短，控制不锈钢冷板的边部延伸，能够保证在轧制过程中一中间辊锥长能够调充分整钢带边部，在轧制过程中将不锈钢钢板横向的内应力释放，使钢板的板型处于一个稳定状态，保证钢板在后工序切边后不会因为过多残留的内应力而改变板型。
为使本发明的上述技术方案更加清楚，下面将结合本发明具体实施例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。
实施例1
机组：5#轧机；不锈钢钢种：304；表面：2M+2B；所轧板材原料厚度：3.00mm；成品厚度要求：0.70mm。
5#轧机最小起步压力为70t，即轧机的最小轧制压力为70t，根据轧机的最小轧制压力和不锈钢的钢种(304)获取的最小变形率为10.0％。
成品厚度为0.70mm，则根据成品厚度0.70mm和最小变形率10.0％，可得出成品轧程的半成品来料厚度＝成品厚度/(1-最小变形率)＝0.777mm，实际可控制为0.78mm，由此可以得出成品轧制变形量为0.78mm-0.7mm＝0.08mm。
所轧板材由3.0mm轧制到成品厚度0.70mm的总变形量为2.30mm，成品轧制变形量为0.08mm，可得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.22mm，变形率为74.0％，即由3.0mm轧制到0.78mm。因5#轧机可将板材从3.0mm通过一个轧程轧程到0.78mm，符合一个轧程的轧制工艺要求，则获得的轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程。
具体的，第一轧程从3.0mm轧制到0.78mm，轧制变形量为2.22mm；成品轧程从0.78mm轧制到0.70mm，轧制变形量为0.08mm；采取光亮退火，制得的板型良好，无弓形缺陷，顺利通过光亮线，成品率高，100％通过退火线。
实施例2
机组：5#轧机；不锈钢钢种：301；表面：2M+2B；所轧板材原料厚度：3.00mm；成品厚度要求：0.70mm。
5#轧机最小起步压力为70t，即轧机的最小轧制压力为70t，根据轧机的最小轧制压力和不锈钢的钢种(301)获取的最小变形率为7.0％。
成品厚度为0.70mm，则根据成品厚度0.70mm和最小变形率7.0％，可得出成品轧程的半成品来料厚度＝成品厚度/(1-最小变形率)＝0.753mm，实际可控制为0.75mm，由此可以得出成品轧制变形量为0.75mm-0.7mm＝0.05mm。
所轧板材由3.0mm轧制到成品厚度0.70mm的总变形量为2.30mm，成品轧制变形量为0.05mm，可得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.25mm，变形率为75.0％，即由3.0mm轧制到0.75mm。因5#轧机可将板材从3.0mm通过一个轧程轧程到0.75mm，符合一个轧程的轧制工艺要求，则获得的轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程。
具体的，第一轧程从3.0mm轧制到0.75mm，轧制变形量为2.25mm；成品轧程从0.75mm轧制到0.70mm，轧制变形量为0.05mm；采取光亮退火，制得的板型良好，无弓形缺陷，顺利通过光亮线，成品率高，100％通过退火线。
需要说明的是，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的范围。
Claims (6)
1.一种不对称表面不锈钢的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据轧机的最小轧制压力、所轧板材的钢种获取最小变形率；
步骤2，根据所轧板材的成品厚度以及最小变形率得出成品轧程的成品轧制变形量；
步骤3，根据所轧板材的总变形量、成品轧制变形量确定轧程参数，所述轧程参数包括轧程数量以及除成品轧程的其余轧程的轧制变形量，
其中，所述成品轧程的一中间辊锥长相对于对称表面不锈钢轧制的一中间辊锥长缩短15％～35％。
2.根据权利要求1所述的不对称表面不锈钢的轧制方法，其特征在于，当所述轧机的最小轧制压力为70t时，304不锈钢的最小变形率为(10±1)％；当所述轧机的最小轧制压力为70t时，301不锈钢的最小变形率为(7±1)％。
3.根据权利要求2所述的不对称表面不锈钢的轧制方法，其特征在于，所轧板材的原料厚度为3.00mm，成品厚度为0.7mm，所轧板材的钢种为304不锈钢，得出成品轧程的成品轧制变形量为0.08mm，得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.22mm，确定轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程，其中第一轧程从3.0mm轧制到0.78mm，成品轧程从0.78mm轧制到0.70mm。
4.根据权利要求2所述的不对称表面不锈钢的轧制方法，其特征在于，所轧板材的原料厚度为3.00mm，成品厚度为0.7mm，所轧板材的钢种为301不锈钢，得出成品轧程的成品轧制变形量为0.05mm，得出除成品轧程的其余轧程的轧制变形量为2.25mm，确定轧程数量为2，即第一轧程和成品轧程，其中第一轧程从3.0mm轧制到0.75mm，成品轧程从0.75mm轧制到0.70mm。
5.根据权利要求1所述的不对称表面不锈钢的轧制方法，其特征在于，所述成品轧程的一中间辊锥长相对于对称表面不锈钢轧制的一中间辊锥长缩短20％。
6.根据权利要求1所述的不对称表面不锈钢的轧制方法，其特征在于，所轧板材的成品宽度为1250mm时，所述成品轧程的一中间辊锥长控制为125mm～145mm。
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