CN112853226A - 二次冷轧led支架用钢及其生产方法 - Google Patents

二次冷轧led支架用钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种二次冷轧LED支架用钢及其生产方法，其化学成分为：0.03wt％≤C≤0.09wt％；0＜Si≤0.03wt％、0.1wt％≤Mn≤0.50wt％、0＜P≤0.02wt％、0＜S≤0.02wt％、0＜Al≤0.05wt％、0＜N≤0.004wt％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。该生产方法依次包括：铁水预处理、转炉冶炼、炉后精炼、热轧、五机架酸连轧、连续退火、二次冷轧和重卷涂油；其中，热轧加热温度控制在1150‑1270℃，终轧温度控制在780‑900℃，卷取温度控制在600‑680℃；五机架酸连轧采用5机架冷连轧机组轧制，一次冷轧压下率为84‑92％；连续退火加热段温度控制在650～720℃；二次冷轧压下率控制在8‑20％。

Description

二次冷轧LED支架用钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及冷轧带钢技术领域，尤其涉及二次冷轧更薄规格、更低粗糙度、更高硬度的LED支架用钢及其生产方法。
背景技术
用于LED支架的冷轧带钢需要经过冲压、电镀及塑封处理，对材料的厚度精度要求极高，材料的表面粗糙度极低，其较低的表面粗糙度材料有利于减少电镀工序贵金属的消耗。
现有技术中，公开号为CN103074542A的中国专利文献公开了一种LED支架用钢带及制造方法，主要采用“热轧—双机架可逆轧机—脱脂—罩式退火—平整(2.5％的压下率)—重卷”的生产方法，该方法中一次冷轧采用可逆轧机、退火方式采用罩式退火、退火后采用平整方式，因此存在生产效率低、钢卷全长方向性能不均匀、成材率低、硬度偏低的缺点，同时由于罩式退火的特点，低于0.4mm厚度的产品退火过程中会产生粘结，无法在平整工序顺利开卷，因此无法获得更薄厚度的产品。该发明中产品厚度为0.4-0.5mm，表面粗糙度Ra＝0.15-0.3μm。
公告号为CN103436780B的中国专利文献则公开了一种LED支架用钢的生产方法，采用“炼钢-热轧-五机架冷连轧—连续退火—平整(1-3％压下率)”的生产方法，该方法中一次冷轧采用五机架连轧的方式，提高了生产效率，但连续退火后平整工序仅采用1-3％的压下率只能起到平整作用，无法对材料厚度实现大幅减薄，因此无法获得更高硬度材质、更薄厚度产品，如该发明实例所示，所获得厚度为0.4-0.5mm，表面粗糙度Ra0.19-Ra0.21、韦氏硬度HV98-108°。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种厚度更薄、硬度更高、粗糙度更低的二次冷轧LED支架用钢。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种二次冷轧LED支架用钢，其特点为，按重量百分比，其化学成分为：0.03wt％≤C≤0.09wt％；0＜Si≤0.03wt％、0.1wt％≤Mn≤0.50wt％、0＜P≤0.02wt％、0＜S≤0.02wt％、0＜Al≤0.05wt％、0＜N≤0.004wt％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
作为本技术方案的进一步改进，优选0.005wt％≤Si≤0.025wt％、0.14wt％≤Mn≤0.50wt％、0.02wt％≤Al≤0.049wt％。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种上述二次冷轧LED支架用钢的生产方法，其特点为，该方法依次包括如下步骤：
(1)、铁水预处理
(2)、转炉冶炼
(3)、炉后精炼
(4)、热轧
热轧加热温度控制在1150-1270℃，终轧温度控制在780-900℃，卷取温度控制在600-680℃；
(5)、五机架酸连轧
采用5机架冷连轧机组轧制，一次冷轧压下率为84-92％；
(6)、连续退火
连续退火加热段温度控制在650～720℃；
(7)、二次冷轧
压下率控制在8-20％；
(8)、重卷涂油。
作为该方法的进一步改进，二次冷轧乳化液浓度控制在1-3％范围；1#机架入口单位张力控制范围为5-10kg/mm2；1#-2#机架间单位张力控制范围为7-14kg/mm2，2#机架出口单位张力控制范围为6-10kg/mm2。
也作为本技术方案的进一步改进，二次冷轧机组的工艺配辊如下：1#机架工作辊采用光辊，辊面粗糙度磨削至Ra0.18-0.3μm；2#机架工作辊采用光辊，辊面粗糙度磨削至Ra0.2-0.3μm后使用抛光带将辊面粗糙度抛光至Ra0.04-0.08μm；并将LED支架用钢的带钢表面粗糙度控制在Ra0.1-0.2μm。
同样作为本技术方案的进一步改进，二次冷轧至钢板韦氏硬度为HV125-140°。
进一步，所述LED支架用钢产品厚度控制至0.12-0.3mm。
采用上述技术方案的二次冷轧工艺生产LED支架用钢的生产方法，采用五机架冷连轧—连续退火—二次冷轧的方法，能够有效解决现有技术中采用“可逆轧机-罩式退火-平整”技术存在的生产效率低、性能不均匀、厚度偏厚、硬度偏低的缺点；也能够解决现有技术中采用“热轧-五机架冷连轧-连续退火-平整”技术中厚度无法进一步减薄、硬度偏低、粗糙度偏高的缺点；本发明通过采取合适的二次冷轧压下率、轧辊粗糙度、乳化液浓度、机组张力等工艺方法从而能够获得更薄厚度、更高硬度、更低粗糙度等各项指标更加优良、成本更低的LED支架用钢。
本发明提供的厚度更薄、硬度更高、粗糙度更低等各项指标更加优良的LED支架用钢，同时兼顾了生产效率高以及制造成本低的特点，此外由于厚度更薄，因此对下游用户的成本下降起到十分重要的作用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
本发明涉及的二次冷轧LED支架用钢的生产方法的工艺流程为：铁水预处理—转炉冶炼—炉后精炼—热轧—五机架酸连轧—连续退火—二次冷轧—重卷涂油。
(1)化学成分：钢材的化学成分是确保材料性能的关键，为确保LED支架用钢所需要的性能，发明所述的化学成分为：0.03wt％≤C≤0.09wt％；0＜Si≤0.03wt％(优选地0.005wt％≤Si≤0.025wt％)、0.1wt％≤Mn≤0.50wt％(优选地0.14wt％≤Mn≤0.50wt％)、0＜P≤0.02wt％、0＜S≤0.02wt％、0＜Al≤0.05wt％(优选地0.02wt％≤Al≤0.049％)、0＜N≤0.004wt％，余量基本为Fe，其中还可能含有微量的不可避免的杂质元素。
(2)热轧工艺：铸坯加热目的是促进材料中C、N原子尽量充分固溶，为后续精轧、卷取冷却材料析出控制提供基础，一般来说加热温度高，冷轧材料硬度也较高，但加热温度太高对材料的表面质量不利，所以热轧加热温度控制在1150-1270℃；热轧过程中终轧温度过高容易产生氧化铁皮，终轧温度控制范围780-900℃；热轧卷取温度大于600℃时，有利于材料中C、N化合物的析出物析出，卷取温度控制在600-680℃。
(3)冷轧工艺：热轧卷经拉矫破鳞进入酸洗槽去除其表面氧化铁皮，然后采用5机架冷连轧机组轧制，一次冷轧压下率为84-92％。
(4)连续退火：连退加热段温度控制在650～720℃。
二次冷轧：不同于平整工艺，二次冷轧轧制压下将带钢进一步减薄，提高了材料的强度及硬度，但二次冷轧变形率对材料的硬度和烘烤硬化值均有显著的影响，随着二次冷轧变形量的增加，钢材料的硬度增加而其烘烤硬化值下降，过大的二次冷轧率会使钢材料的烘烤硬化值下降，太小的二次冷轧率会使钢材料得不到所需要的硬度，本发明为满足下游企业对于LED支架用钢进一步提高硬度的需求，压下率控制在为8-20％，可获得韦氏硬度HV125-140°，同时LED支架用钢产品厚度可进一步减薄至0.12-0.3mm。
同时，对于二次冷轧轧制而言，该LED用钢的性能较镀锡板偏软，因此为获得良好的轧制厚度控制精度及板形精度，需要对二次冷轧乳化液浓度及机组张力工艺进行控制，本发明涉及的二次冷轧乳化液浓度控制范围1-3％；1#机架入口单位张力控制范围5-10kg/mm2；1#-2#机架间单位张力控制范围7-14kg/mm2，2#机架出口单位张力控制范围6-10kg/mm2，能够获得厚度精度±5μm以内、浪高≤2mm的高厚度、板形精度产品。
同时为保证获得带钢表面更低的粗糙度，为下游用户电镀工序节约贵金属消耗，本发明涉及的二次冷轧机组的工艺配辊如下：1#机架工作辊采用光辊，辊面粗糙度磨削至Ra0.18-0.3μm；2#机架工作辊采用光辊，辊面粗糙度磨削至Ra0.2-0.3μm后使用抛光带将辊面粗糙度抛光至Ra0.04-0.08μm；通过该配辊工艺，可将LED支架用钢的带钢表面粗糙度控制在Ra0.1-0.2μm。
以下为更具体的实施方式：
实施例1：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.03wt％、Si:0.03wt％、Mn：0.1wt％、P:0.02wt％、S：0.02wt％、Al:0.05wt％、N:0.004wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1150℃，终轧温度为780℃，卷取温度为600℃，然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为84％；然后进入连续退火，加热段温度为650℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度1％、1#机架入口单位张力5kg/mm2、1#-2#机架间单位张力7kg/mm2、2#机架出口单位张力6kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.18μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.04μm，二次冷轧压下率8％，最后获得厚度规格为0.3mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.10μm和125°。
Figure BDA0002294313860000051
实施例2：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.09wt％、Si:0.025wt％、Mn：0.5wt％、P:0.005wt％、S：0.012wt％、Al:0.02wt％、N:0.002wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1270℃，终轧温度为900℃，卷取温度为680℃,然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为92％；然后进入连续退火，加热段温度为720℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度3％、1#机架入口单位张力9kg/mm2、1#-2#机架间单位张力14kg/mm2、2#机架出口单位张力10kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.3μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.08μm，二次冷轧压下率13％，最后获得厚度规格为0.25mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.15μm和132°。
Figure BDA0002294313860000061
实施例3：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.07wt％、Si:0.005wt％、Mn：0.14wt％、P:0.015wt％、S：0.018wt％、Al:0.049wt％、N:0.0025wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1230℃，终轧温度为860℃，卷取温度为630℃,然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为88％；然后进入连续退火，加热段温度为700℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度1.3％、1#机架入口单位张力10kg/mm2、1#-2#机架间单位张力12.5kg/mm2、2#机架出口单位张力8.4kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.18μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.06μm，二次冷轧压下率17％，最后获得厚度规格为0.2mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.13μm和135°。
Figure BDA0002294313860000071
实施例4：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.075wt％、Si:0.022wt％、Mn：0.23wt％、P:0.017wt％、S：0.014wt％、Al:0.028wt％、N:0.0022wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1245℃，终轧温度为870℃，卷取温度为640℃，然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为90％；然后进入连续退火，加热段温度为660℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度1.8％、1#机架入口单位张力8.5kg/mm2、1#-2#机架间单位张力11.5kg/mm2、2#机架出口单位张力8.2kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.22μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.07μm，二次冷轧压下率17％，最后获得厚度规格为0.15mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.18μm和134°。
Figure BDA0002294313860000081
实施例5：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.055wt％、Si:0.016wt％、Mn：0.21wt％、P:0.012wt％、S：0.01wt％、Al:0.024wt％、N:0.0019wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1195℃，终轧温度为845℃，卷取温度为635℃,然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为92％；然后进入连续退火，加热段温度为690℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度1.1％、1#机架入口单位张力7.8kg/mm2、1#-2#机架间单位张力13kg/mm2、2#机架出口单位张力9.5kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.2μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.08μm，二次冷轧压下率20％，最后获得厚度规格为0.12mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.11μm和140°。
Figure BDA0002294313860000091
实施例6：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.04wt％、Si:0.02wt％、Mn：0.3wt％、P:0.01wt％、S：0.008wt％、Al:0.04wt％、N:0.003wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1200℃，终轧温度为820℃，卷取温度为600℃，然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为85％；然后进入连续退火，加热段温度为680℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度2％、1#机架入口单位张力8kg/mm2、1#-2#机架间单位张力12kg/mm2、2#机架出口单位张力9kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.25μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.06μm，二次冷轧压下率11％，最后获得厚度规格为0.3mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.12μm和128°。
Figure BDA0002294313860000101
实施例7：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.06wt％、Si:0.015wt％、Mn：0.2wt％、P:0.018wt％、S：0.012wt％、Al:0.03wt％、N:0.002wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1250℃，终轧温度为840℃，卷取温度为650℃,然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为87％；然后进入连续退火，加热段温度为670℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度1.5％、1#机架入口单位张力9kg/mm2、1#-2#机架间单位张力11kg/mm2、2#机架出口单位张力10kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.2μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.05μm，二次冷轧压下率13％，最后获得厚度规格为0.25mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.15μm和132°。
Figure BDA0002294313860000111
实施例8：
将铁水经过预处理、常规转炉炼钢、炉后精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分：C:0.07wt％、Si:0.01wt％、Mn：0.25wt％、P:0.015wt％、S：0.018wt％、Al:0.035wt％、N:0.0025wt％，余量基本为Fe。将板坯加热1230℃，终轧温度为860℃，卷取温度为630℃,然后经酸洗后进入5机架冷连轧机，压下率为88％；然后进入连续退火，加热段温度为700℃；然后进入二次冷轧机组，经过乳化液浓度1.3％、1#机架入口单位张力9.5kg/mm2、1#-2#机架间单位张力10.5kg/mm2、2#机架出口单位张力8.4kg/mm2、1#机架工作辊光辊粗糙度Ra0.18μm、2#机架工作辊抛光后粗糙度Ra0.04μm，二次冷轧压下率17％，最后获得厚度规格为0.2mm。其粗糙度和韦氏硬度分别为Ra0.13μm和135°。
Figure BDA0002294313860000121

Claims (7)

1.一种二次冷轧LED支架用钢，其特征在于，按重量百分比，其化学成分为：0.03wt％≤C≤0.09wt％；0＜Si≤0.03wt％、0.1wt％≤Mn≤0.50wt％、0＜P≤0.02wt％、0＜S≤0.02wt％、0＜Al≤0.05wt％、0＜N≤0.004wt％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的二次冷轧LED支架用钢，其特征在于，0.005wt％≤Si≤0.025wt％、0.14wt％≤Mn≤0.50wt％、0.02wt％≤Al≤0.049wt％。
3.一种权利要求1或2所述二次冷轧LED支架用钢的生产方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
(1)、铁水预处理
(2)、转炉冶炼
(3)、炉后精炼
(4)、热轧
热轧加热温度控制在1150-1270℃，终轧温度控制在780-900℃，卷取温度控制在600-680℃；
(5)、五机架酸连轧
采用5机架冷连轧机组轧制，一次冷轧压下率为84-92％；
(6)、连续退火
连续退火加热段温度控制在650～720℃；
(7)、二次冷轧
压下率控制在8-20％；
(8)、重卷涂油。
4.根据权利要求3所述的二次冷轧LED支架用钢的生产方法，其特征在于，二次冷轧乳化液浓度控制在1-3％范围；1#机架入口单位张力控制范围为5-10kg/mm2；1#-2#机架间单位张力控制范围为7-14kg/mm2，2#机架出口单位张力控制范围为6-10kg/mm2。
5.根据权利要求3所述的二次冷轧LED支架用钢的生产方法，其特征在于，二次冷轧机组的工艺配辊如下：1#机架工作辊采用光辊，辊面粗糙度磨削至Ra0.18-0.3μm；2#机架工作辊采用光辊，辊面粗糙度磨削至Ra0.2-0.3μm后使用抛光带将辊面粗糙度抛光至Ra0.04-0.08μm；并将LED支架用钢的带钢表面粗糙度控制在Ra0.1-0.2μm。
6.根据权利要求3所述的二次冷轧LED支架用钢的生产方法，其特征在于，二次冷轧至钢板韦氏硬度为HV125-140°。
7.根据权利要求3所述的二次冷轧LED支架用钢的生产方法，其特征在于，所述LED支架用钢产品厚度控制至0.12-0.3mm。
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