CN113399456B - 一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带及其制造方法，采用1450mm单机架六辊可逆式轧机+森吉米尔二十辊可逆式轧机联合生产超薄规格65Mn冷轧宽钢带的压下规程、轧制力、轧制速度以及张力等最佳冷轧工艺参数，实现了六辊轧机前道次大压下粗轧和二十辊轧机后道次薄规格精轧，充分发挥装备互补优势，解决了超薄规格65Mn冷轧宽钢带轧制不稳定、易断带、板型控制难以及轧制难度大等技术难题，保证了产品的尺寸精度高、板型平整、质量稳定。

Description

一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带及其制造方法
技术领域
本发明属于金属材料成形技术领域，具体涉及一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带及其制造方法，尤其是利用六辊轧机和二十辊轧机联合生产超薄规格65Mn冷轧宽钢带。
背景技术
65Mn弹簧钢经变形、热处理后，具有强度高、韧性好、耐疲劳等优越的综合性能，被广泛应用于汽车、机械、五金等行业。尤其是厚度小于0.30mm的超薄规格65Mn冷轧钢带，品质要求高、技术要求严、产品附加值高，主要用于制造气门弹簧片、阀片、安全带卷簧、弹簧垫片、发条卷簧、卷尺等汽配件和五金件。65Mn弹簧钢属于高碳高锰钢，强度高，塑性差。轧制厚度越薄，冷轧轧制道次越多，变形抗力越大，冷轧加工硬化越明显，生产难度越大。
目前市场上供应的厚度小于0.30mm的超薄规格65Mn冷轧钢带以窄钢带(宽度小于600mm)为主。采用小型单机架四辊可逆式轧机进行生产，其工作辊直径一般为φ120mm～φ180mm，工作辊辊面宽度一般为350mm～550mm。生产工艺流程主要有两种：一种是热轧窄钢带(宽度小于600mm)→酸洗→第一次球化退火→第一次冷轧→第二次球化退火→第二次冷轧→第N次球化退火、冷轧。另一种是热轧宽钢带(通常宽度1000mm～1250mm)→酸洗→纵剪→第一次球化退火→第一次冷轧→第二次球化退火→第二次冷轧→第N次球化退火、冷轧。这两种工艺均需经过多次冷轧+球化退火加工处理，加工路线长，制造流程复杂，厚度精度控制差，生产成本高，生产效率低。
2016年11月16日公开的“一种冷轧中高碳结构钢的制造方法”，公开号:CN106119495A，该制造方法采用一次退火、一次冷轧，轧制生产采用的是六辊轧机。原料钢卷厚度范围为1.5mm～3.0mm，冷轧总压下率≥50％，得到成品厚度范围为0.70mm～1.5mm的冷轧中高碳结构钢钢带。采用该方法，成品厚度最薄只能生产0.70mm。65Mn属于高碳高锰钢，硬度高，强度高，金属变形抗力大。轧制厚度越薄，冷轧变形抗力越大，生产难度越大，板形控制更难，因此，该方法难于实现厚度小于0.30mm的超薄规格中高碳结构钢冷轧钢带生产。
2014年4月9日公开的，“二十辊冷轧机组生产0.30mm及以下金属钛卷的方法”公开号:CN103706636A，该方法采用二次退火+二次轧制，轧制生产采用的是二十辊轧机。原料卷厚度范围为2.0mm～4.0mm，冷轧总压下率40％～80％。第一个轧程经过5～10个道次轧制至目标厚度0.70mm～1.50mm；第二个轧程经过6～13个道次轧制至目标厚度0.28mm～0.30mm。该方法主要用于生产金属钛卷。而65Mn属于高碳高锰钢，碳含量为0.62％～0.70％，锰含量为0.90％～1.20％。与金属钛相比，65Mn钢硬度高，塑性差，冷轧变形抗力大，轧制难度更大。因此，采用该方法生产厚度规格≤0.30mm的65Mn冷轧宽钢带难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带，产品的尺寸精度高、板型平整、质量稳定。
本发明另一目的在于提供一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，可以实现超薄规格65Mn冷轧宽钢带的连续、稳定轧制，保证尺寸精度，提高生产效率，降低制造成本。
本发明具体技术方案如下：
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，包括以下步骤：
1)热轧卷板原料缓冷；
2)酸洗；
3)第一次轧制；
4)球化退火；
5)切边定宽；
6)第二次轧制。
步骤1)中所述热轧卷板原料厚度为2.5mm～3.0mm的65Mn热轧卷板；
所述热轧卷板原料宽度1000mm～1300mm；
步骤1)中所述缓冷是指：将热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司的专利号ZL202021216515.2的一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置，缓冷60h～70h；待钢卷温度小于80℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
采用步骤1)中所述工艺的目的是通过对65Mn热轧卷板进行缓冷处理，实现冷却速率和组织转变的精准控制，减少网状铁素体的析出，获得均匀的细片状珠光体组织，减少冷却应力的产生，保证热轧钢带具有优越的力学性能和组织，有利于实现步骤3)的顺利进行。
步骤2)中所述酸洗：酸洗速度为120m/min～135m/min，酸液浓度为120g/l～180g/l，酸液温度为70℃～78℃；可以保证卷板表面的氧化铁皮酸洗干净。
进一步的，步骤2)中采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗；酸液采用蒸气加热；
采用步骤2)中所述工艺的目的是通过对65Mn热轧卷板进行酸洗处理，有效去除钢带表面氧化铁皮，保证冷轧钢带具有光洁高的表面质量，实现高等级表面质量的控制。
步骤3)中所述第一次轧制具体为：将厚度2.5mm～3.0mm的65Mn酸洗后的钢卷轧制，冷轧总压下量控制在1.40mm～1.60mm；
进一步的，步骤3)中单道次压下率控制在9％～23％，冷轧总压下率控制在46.67％～64％；
步骤3)中，轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液质量浓度控制在2.5％～4.5％，轧制力控制在13000KN～18000KN；
步骤3)中，轧制速度控制在160m/min～350m/min；
步骤3)中，采用前张力大于后张力的轧制策略，前张力控制在170KN～350KN，后张力控制在150KN～330KN；可以实现稳定轧制，保证产品质量，不出现轧制断带等问题。
进一步的，步骤3)中，将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制；
优选的，步骤3)具体为：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.5mm～3.0mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.90mm～1.60mm，冷轧总压下量控制在1.40mm～1.60mm，单道次压下率控制在9％～23％，冷轧总压下率控制在46.67％～64％；轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液质量百分浓度控制在2.5％～4.5％，轧制力控制在13000KN～18000KN；轧制速度控制在160m/min～350m/min；采用前张力大于后张力的轧制策略，前张力控制在170KN～350KN，后张力控制在150KN～330KN。
采用步骤3)中所述工艺的目的是通过对65Mn热轧卷板进行大压下量的冷轧轧制，实现冷轧减薄。同时将组织中的晶粒进行破碎、变形，形变能增加，晶界面积也增多，为步骤4)提供更多的球状形核点，有利于步骤4)获得均匀的球化退火组织。
步骤4)中球化退火：采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用AC1以下10℃～20℃恒温保温13h～17h球化退火工艺；保温结束后，随炉冷却至505℃～595℃，换冷却罩进行风冷，冷却至275℃～335℃，水喷淋冷却至83℃～96℃出炉；
步骤4)中球化退火后，钢维氏硬度HV5控制在175以下，球化率控制在95％以上。
所述65Mn钢的AC1温度为727℃；此温度是结合铁碳相图和采用热模拟机实验计算得到的，实施例中Mn、Si等化学元素的微小变化，对Ac1值没有影响。
采用步骤4)中所述工艺的目的是通过对65Mn钢带进行球化退火处理，实现C原子的充分扩散，形成更多的碳化物形核点。经球化退火后65Mn钢带维氏硬度HV5稳定在175以下，球化率控制在95％以上，获得均匀分布的点粒状珠光体组织。保证退火钢带具有优越的力学性能和金相组织，有利于实现步骤6)实现大压下率55％～85％精轧的顺利进行。
步骤5)中切边定宽：切边后钢卷宽度＝切边前钢卷宽度-(20mm～30mm)，切边后钢卷宽度偏差控制在0mm～3mm。
步骤5)中，经球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组切边定宽。
采用步骤5)中所述工艺的目的是通过对65Mn钢带进行切边定宽，保证切边后钢卷宽度偏差精准控制在0-3mm以内，实现同宽轧制，减少对步骤6)中二十辊轧机工作辊的磨损，减少换辊频率，保证生产顺利进行。
步骤6)中第二次轧制：冷轧总压下率控制在55％～85％；
步骤6)中，轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液质量百分浓度控制在3.0％-5.0％，乳化液流量控制在2400l/min～4600l/min，轧制力控制在4000KN～7300KN；
步骤6)中，轧制速度控制在80m/min～180m/min；采用后张力大于前张力的轧制策略，前张力控制在70KN～150KN，后张力控制在85KN～190KN；
步骤6)中，经切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制；
步骤6)中，将厚度0.90mm～1.6mm的65Mn钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.15mm～0.30mm，冷轧总压下量控制在0.75mm～1.30mm，单道次压下率控制在15％～40％，冷轧总压下率控制在55％～85％；
采用步骤6)中所述工艺的目的是通过进行大压下量的冷轧精轧，精准控制工艺参数，解决了超薄规格宽钢带生产难度大的问题，实现了超薄规格65Mn冷轧宽钢带的成功生产，率先实现了工艺创新。
进一步的，步骤6)冷轧完毕后卷取，在线监测厚度公差控制在-6μm～+6μm以内，板型平整，表面光洁。抗拉强度控制在980MPa～1060MPa,屈服强度控制在780MPa～860MPa，延伸率控制在5.5％～8.5％。各项技术指标检验判定合格后包装、入库。
本发明提供的一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带，采用上述方法制备得到；
所述超薄规格65Mn冷轧宽钢带，包括以下质量百分含量化学成分：C：0.65-0.68％，Mn:0.95-1.05％，S≤0.005％,P≤0.020％,Si:0.17-0.35％，Cr:≤0.20％,Ni:≤0.20％,Cu:≤0.20％,余量为Fe和不可避免的杂质。
1450mm单机架六辊可逆式轧机的工作辊直径一般为φ320mm～φ360mm，工作辊直径大，工作辊弹性压扁偏大，当轧制厚度小于0.30mm的超薄规格时，工作辊弹性压扁值大于轧件厚度，无法实现轧制压延，尺寸精度无法得到保证。森吉米尔二十辊可逆式轧机的工作辊直径一般为φ60mm～φ85mm，工作辊直径小，工作辊弹性压扁小，适合生产六辊轧机无法生产的超薄规格，但是二十辊轧机工作辊偏小，无法实现前道次大压下轧制，钢带晶粒无法充分破碎，对改善产品质量不利，而且轧制道次多，生产效率低。
本发明采用1450mm单机架六辊可逆式轧机+森吉米尔二十辊可逆式轧机联合生产超薄规格65Mn冷轧宽钢带，充分发挥装备互补优势，实现尺寸精度高，板型控制好，制造成本低，生产效率高及连续稳定的轧制产出。
本发明与现有制造工艺相比，具有以下优点：
(一)、相比65Mn窄钢带制造工艺，本方法采用专利号ZL202021216515.2《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置》对热卷原料进行缓冷处理，减少冷却应力，获得压延性能良好的细片状珠光体组织。酸洗后，不需球化退火，也不需剪切分条，可直接进行大压下率46.67％～64％粗轧，减少工序，降低成本，生产效率显著提高。
(二)、经过大冷轧压延的65Mn钢带，晶粒已产生塑性变形，形变能增加，晶界面积增大，球状形核点增多。保温段采用“AC1以下10℃～20℃恒温保温13h～17h”球化退火工艺，C原子扩散加剧，碳化物形核量增多，可有效地获得均匀分布的粒状珠光体组织，维氏硬度HV5在175以下，球化率在95％以上。钢带经球化退火后获得最优的球化组织和压延性能，可实现大压下率55％～85％精轧，保证产品质量。
(三)、本发明设计的1450mm单机架六辊可逆式轧机+森吉米尔二十辊可逆式轧机联合生产超薄规格65Mn冷轧宽钢带的压下规程、轧制力、轧制速度以及张力等最佳冷轧工艺参数，实现了六辊轧机前道次大压下粗轧和二十辊轧机后道次薄规格精轧，充分发挥装备互补优势，解决了超薄规格65Mn冷轧宽钢带轧制不稳定、易断带、板型控制难以及轧制难度大等技术难题，保证了产品的尺寸精度高、板型平整、质量稳定。
附图说明
图1是本发明65Mn热轧宽钢带缓冷后获得的典型细片状珠光体组织；
图2是本发明采用“AC1以下10℃～20℃恒温保温13h～17h”球化退火工艺曲线图；
图3是本发明经球化退火后获得的典型粒状珠光体组织；
图4是本发明实施例1缓冷后金相组织；
图5是本发明实施例1球化退火工艺曲线图；
图6是本发明实施例1球化退火金相组织；
图7是本发明实施例2缓冷后金相组织；
图8是本发明实施例2球化退火工艺曲线图；
图9是本发明实施例2球化退火金相组织；
图10是本发明实施例3缓冷后金相组织；
图11是本发明实施例3球化退火工艺曲线图；
图12是本发明实施例3球化退火金相组织；
图13是本发明对比例1未缓冷获得的粗片状珠光体金相组织；
图14是本发明对比例2采用“690℃恒温保温10h”球化退火工艺曲线图；
图15是本发明对比例2球化退火金相组织；
图16是本发明对比例3采用“740℃恒温保温19h”球化退火工艺曲线图；
图17是本发明对比例3球化退火金相组织；
图18为实施例1最终产品的组织为变形珠光体+铁素体组织。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明利用六辊轧机+二十辊轧机联合生产超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，具体制造方法包括以下步骤：
1)缓冷：将厚度为2.5mm～3.0mm的、宽度1000mm～1300mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL202021216515.2)》缓冷60h～70h，待钢卷温度小于80℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
采用的“一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置”，其结构、缓冷方法已在专利号ZL202021216515.2公开，在这里，本发明不作赘述。
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为120m/min～135m/min，酸液浓度为120g/l～180g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为70℃～78℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.5mm～3.0mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.90mm～1.6mm，冷轧总压下量控制在1.40mm～1.60mm，单道次压下率控制在9％～23％，冷轧总压下率控制在46.67％～64％；轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液质量百分浓度控制在2.5％～4.5％，轧制力控制在13000KN～18000KN；轧制速度控制在160m/min～350m/min；采用前张力大于后张力的轧制策略，前张力控制在170KN～350KN，后张力控制在150KN～330KN；
4)球化退火：经第一次轧制后的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，65Mn钢的AC1温度为727℃，保温段采用AC1以下10℃～20℃恒温保温13h～17h球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至505℃～595℃，换冷却罩进行风冷，冷却至275℃～335℃，水喷淋冷却至83℃～96℃出炉，维氏硬度HV5控制在175以下，球化率控制在95％以上；
5)切边定宽：经球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边后钢卷宽度＝切边前钢卷宽度-(20mm～30mm)，切边后钢卷宽度偏差控制在0mm～3mm。
6)第二次轧制：经切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。将厚度0.90mm～1.6mm的65Mn钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.15mm～0.30mm，冷轧总压下量控制在0.75mm～1.30mm，单道次压下率控制在15％～40％，冷轧总压下率控制在55％～85％；轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液质量浓度控制在3.0～5.0％，乳化液流量控制在2400l/min～4600l/min，轧制力控制在4000KN～7300KN；轧制速度控制在80m/min～180m/min；采用后张力大于前张力的轧制策略，前张力控制在70KN～150KN，后张力控制在85KN～190KN；
7)冷轧完毕后卷取，在线监测厚度公差控制在-6μm～+6μm以内，板型平整，表面光洁。抗拉强度控制在980MPa～1060MPa,屈服强度控制在780MPa～860MPa，延伸率控制在5.5％～8.5％。各项技术指标检验判定合格后包装、入库。
实施例1
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.66％,Mn:0.98％,S:0.003％,P:0.018％,Si:0.22％，Cr:0.14％,Ni:0.01％,Cu:0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为3.00mm×1250mm，经冷轧后成品规格为0.30mm×1230mm，其生产步骤如下：
1)缓冷：将厚度为3.0mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL2020 2 1216515.2)》缓冷66h，待钢卷温度降至75℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为123m/min，酸液浓度为125g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为75℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制，将厚度3.0mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度1.40mm，冷轧总压下量控制为1.60mm，冷轧总压下率控制为53.3％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表1。
4)球化退火：经第一次轧制后厚度为1.4mm的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用“715℃恒温保温16h”球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至565℃，换冷却罩进行风冷，冷却至285℃，水喷淋冷却至86℃出炉，维氏硬度HV5控制为171，球化率控制为96％；
5)切边定宽：经过球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边前宽度为1250mm，切边后宽度控制为1230mm，切边后钢卷宽度偏差控制在0mm～3mm。
6)第二次轧制：经过切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。将厚度1.4mm的65Mn钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.30mm，冷轧总压下量控制为1.10mm，冷轧总压下率控制为78.6％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表1。
7)冷轧完毕后卷取，在线监测厚度范围为0.295mm～0.305mm，厚度偏差控制在-5μm～+5μm以内，板型平整，表面光洁。抗拉强度控制在1010MPa,屈服强度控制在810MPa，延伸率控制在6.5％。各项技术指标检验判定合格后包装、入库。
最终产品的组织为变形珠光体+铁素体组织，见图18，轧制前组织为点粒状珠光体，经过冷轧压延，组织沿轧制方向拉长，变成变形珠光体+铁素体。
表1实施例1生产厚度0.30mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000081
实施例2
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.67％,Mn:0.97％,S:0.002％,P:0.017％,Si:0.23％，Cr:0.14％,Ni:0.02％,Cu:0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为2.75mm×1180mm，经冷轧后成品规格为0.22mm×1160mm：
1)缓冷：将厚度为2.75mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL2020 2 1216515.2)》缓冷65h，待钢卷温度降至74℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为124m/min，酸液浓度为125g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为73℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.75mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度1.15mm，冷轧总压下量控制为1.60mm，冷轧总压下率控制为58.2％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表2。
4)球化退火：经第一个轧制后厚度为1.15mm的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用“710℃恒温保温15h”球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至572℃，换冷却罩进行风冷，冷却至294℃，水喷淋冷却至88℃出炉，维氏硬度HV5控制为169，球化率控制为96.5％；
5)切边定宽：经过球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边前宽度为1180mm，切边后宽度控制为1160mm。
6)第二次轧制：经过切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。将厚度1.15mm的65Mn钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.22mm，冷轧总压下量控制为0.93mm，冷轧总压下率控制为80.9％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表2。
7)冷轧完毕后卷取，在线监测厚度范围为0.216mm～0.224mm，厚度偏差控制在-4μm～+4μm以内，板型平整，表面光洁。抗拉强度控制在1022MPa,屈服强度控制在824MPa，延伸率控制在6％。各项技术指标检验判定合格后包装、入库。
表2实施例2生产厚度0.22mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000091
Figure BDA0003141901700000101
实施例3
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.66％,Mn:0.98％,S:0.003％,P:0.015％,Si:0.21％，Cr:0.16％,Ni:0.02％,Cu:0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为2.50mm×1150mm，经冷轧后成品规格为0.15mm×1120mm：
1)缓冷：将厚度为2.50mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL202021216515.2)》缓冷62h，待钢卷温度为76℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为126m/min，酸液浓度为165g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为76℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.50mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.98mm，冷轧总压下量控制为1.52mm，冷轧总压下率控制为60.8％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表3。
4)球化退火：经第一次轧制后厚度为0.98mm的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用“708℃恒温保温14h”球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至584℃，换冷却罩进行风冷，冷却至302℃，水喷淋冷却至90℃出炉，维氏硬度HV5控制为168，球化率控制为97％；
5)切边定宽：经过球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边前宽度为1150mm，切边后宽度控制为1120mm。
6)第二次轧制：经过切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。将厚度0.98mm的65Mn钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.15mm，冷轧总压下量控制为0.83mm，冷轧总压下率控制为84.7％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表3。
7)冷轧完毕后卷取，在线监测厚度范围为0.147mm～0.153mm，厚度偏差控制在-3μm～+3μm以内，板型平整，表面光洁。抗拉强度控制在1034MPa,屈服强度控制在837MPa，延伸率控制在7％。各项技术指标检验判定合格后包装、入库。
表3实施例3生产厚度0.15mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000111
对比例1
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.66％,Mn:0.98％,S:0.003％,P:0.018％,Si:0.22％，Cr:0.14％,Ni:0.01％,Cu:0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为3.00mm×1250mm，经冷轧后成品规格为0.30mm×1230mm，其生产步骤如下：
1)将厚度为3.0mm的65Mn热轧卷板原料不吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置》(专利号ZL202021216515.2)进行缓冷，直接运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为123m/min，酸液浓度为125g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为75℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制，同样按5个道次轧制至目标厚度1.40mm，冷轧总压下量控制为1.60mm，冷轧总压下率控制为53.3％；轧制过程中采用乳化液润滑，轧制至第四个道次出现断带现象，轧制无法继续进行。
对比例2
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.67％,Mn:0.97％,S:0.002％,P:0.017％,Si:0.23％，Cr:0.14％,Ni:0.02％,Cu:0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为2.75mm×1180mm，经冷轧后成品规格为0.22mm×1160mm：
1)缓冷：将厚度为2.75mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL202021216515.2)》缓冷65h，待钢卷温度降至74℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为124m/min，酸液浓度为125g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为73℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.75mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度1.15mm，冷轧总压下量控制为1.60mm，冷轧总压下率控制为58.2％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表4。
4)球化退火：经第一个轧制后厚度为1.15mm的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用“690℃恒温保温10h”球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至572℃，换冷却罩进行风冷，冷却至294℃，水喷淋冷却至88℃出炉，维氏硬度HV5为193，球化率为72％；
5)切边定宽：经过球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边前宽度为1180mm，切边后宽度控制为1160mm。
6)第二次轧制：经过切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。同样按5个道次轧制至目标厚度0.22mm，冷轧总压下量控制为0.93mm，冷轧总压下率控制为80.9％；轧制过程中采用乳化液润滑，轧制至第二个道次出现断带现象，轧制无法继续进行。
表4对比例2生产厚度0.22mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000131
对比例3
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.66％,Mn:0.98％,S:0.003％,P:0.015％,Si:0.21％，Cr:0.16％,Ni:0.02％,Cu:0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为2.50mm×1150mm，经冷轧后成品规格为0.15mm×1120mm：
1)缓冷：将厚度为2.50mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL2020 2 1216515.2)》缓冷62h，待钢卷温度为76℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为126m/min，酸液浓度为165g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为76℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.50mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.98mm，冷轧总压下量控制为1.52mm，冷轧总压下率控制为60.8％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表5。
4)球化退火：经第一次轧制后厚度为0.98mm的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用“740℃恒温保温19h”球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至580℃，换冷却罩进行风冷，冷却至280℃，水喷淋冷却至89℃出炉，维氏硬度HV5为202，球化率为68％；
5)切边定宽：经过球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边前宽度为1150mm，切边后宽度控制为1120mm。
6)第二次轧制：经过切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。同样按5个道次轧制至目标厚度0.15mm，冷轧总压下量控制为0.83mm，冷轧总压下率控制为84.7％；轧制过程中采用乳化液润滑，轧制至第一个道次出现断带现象，轧制无法继续进行。
表5对比例3生产厚度0.15mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000141
对比例4
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.66％,Mn:0.98％,S:0.003％,P:0.018％,Si:0.22％，Cr:0.14％,Ni:0.01％,Cu:0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为3.00mm×1250mm，经冷轧后成品规格为0.30mm×1230mm，其生产步骤如下：
1)缓冷：将厚度为3.0mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL2020 2 1216515.2)》缓冷66h，待钢卷温度降至75℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为123m/min，酸液浓度为125g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为75℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制，将厚度3.0mm的65Mn酸洗钢卷经4个道次轧制至目标厚度1.30mm，冷轧总压下量控制为1.70mm，冷轧总压下率控制为56.67％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表6。轧制时，第二、三、四道次轧制力均在18000KN以上，轧制力明显偏大。轧制至第四个道次突然出现断带现象，导致轧制无法继续进行。
表6对比例4生产厚度0.30mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000151
对比例5
一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，选用热轧卷板原料的钢种为65Mn，其主要化学成分为C：0.67％,Mn:0.97％,S:0.002％,P:0.017％,Si:0.23％，Cr:0.14％,:Ni:0.02％,Cu:0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。原料规格为2.75mm×1180mm，经冷轧后成品规格为0.17mm×1160mm：
1)缓冷：将厚度为2.75mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL2020 2 1216515.2)》缓冷65h，待钢卷温度降至74℃后出坑，运送至酸洗线原料库；
2)酸洗：采用推拉式酸洗线对热轧宽钢带进行酸洗，酸洗速度为124m/min，酸液浓度为125g/l，酸液采用蒸气加热，酸液温度为73℃；
3)第一次轧制：将酸洗后的热轧宽钢带采用1450mm单机架六辊可逆式轧机进行轧制。将厚度2.75mm的65Mn酸洗钢卷经5个道次轧制至目标厚度1.15mm，冷轧总压下量控制为1.60mm，冷轧总压下率控制为58.2％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表7。
4)球化退火：经第一个轧制后厚度为1.15mm的65Mn钢卷采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用“710℃恒温保温15h”球化退火工艺。保温结束后，随炉冷却至572℃，换冷却罩进行风冷，冷却至294℃，水喷淋冷却至88℃出炉，维氏硬度HV5控制为169，球化率控制为96.5％；
5)切边定宽：经过球化退火后的65Mn钢卷采用重卷线机组进行切边定宽，切边前宽度为1180mm，切边后宽度控制为1160mm。
6)第二次轧制：经过切边定宽的65Mn钢卷采用森吉米尔二十辊可逆式轧机进行轧制。将厚度1.15mm的65Mn钢卷经5个道次轧制至目标厚度0.17mm，冷轧总压下量控制为0.98mm，冷轧总压下率控制为85.22％；轧制过程中采用乳化液润滑，各道次冷轧工艺参数见表7。轧制时，5个道次轧制力明显偏大，尤其是第四、五道次轧制力达到7300KN以上。轧制至第五个道次突然出现断带现象，导致轧制无法继续进行。
表7对比例5生产厚度0.17mm的65Mn冷轧卷轧制工艺参数
Figure BDA0003141901700000161
Figure BDA0003141901700000171
本发明对比例1步骤1)未将厚度为3.0mm的65Mn热轧卷板原料吊入新余钢铁股份有限公司发明的《一种中高碳优钢热轧钢带的缓冷装置(专利号ZL2020 2 1216515.2)》进行缓冷，直接运送至酸洗线原料库；进行至步骤3)第四个道次时出现断带现象，轧制无法继续进行。
本发明对比例2步骤4)保温段采用“690℃恒温保温10h”球化退火工艺，球化退火保温温度比AC1点低37℃。维氏硬度HV5达到193，球化率只有72％；进行至步骤6)第二个道次出现断带现象，轧制无法继续进行。
本发明对比例3步骤4)保温段采用“740℃恒温保温19h”球化退火工艺，球化退火保温温度比AC1点高13℃。维氏硬度HV5达到202，球化率只有68％；进行至步骤6)第一个道次出现断带现象，轧制无法继续进行。
本发明对比例4步骤3)采用4个道次轧制至目标厚度1.30mm，冷轧总压下量达到1.70mm，冷轧总压下率达到56.67％；同时轧制速度提高至350m/min以上，前张力提高至350KN以上，后张力提高至320KN以上。第二、三、四道次轧制力达到18000KN以上，轧制力明显偏大。第二、三、四道次出口板型较差，冷轧钢带存在明显的中间浪。轧制至第四个道次突然出现断带现象，轧制无法继续进行。
本发明对比例5步骤6)采用5个道次轧制至目标厚度0.17mm，冷轧总压下量达到0.98mm，冷轧总压下率达到85.22％；其中第五道次单道次压下率达到41.38％；同时轧制速度提高至185m/min以上，前张力提高至155KN以上，后张力提高至192KN以上，乳化液流量提高至4670l/min。第四、五道次轧制力达到7300KN以上，轧制力明显偏大。第三、四、五道次出口板型较差，冷轧钢带存在明显的中间浪。轧制至第五个道次突然出现断带现象，轧制无法继续进行。
本发明各实施例生产的超薄规格65Mn冷轧宽钢带经验收合格后发往终端客户使用，客户采用连续式淬火炉进行淬火+回火热处理，淬火介质为水，淬火段加热温度控制在890℃～910℃，回火段加热温度控制在450℃～480℃。产品淬火后维氏硬度HV5控制在450～470。淬火硬度均匀，淬火板型良好，产品质量满足生产技术要求，产品是合格的。
本发明提供的一种六辊轧机+二十辊轧机联合生产超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，以实现超薄规格65Mn冷轧宽钢带的连续、稳定轧制，发挥六辊轧机和二十辊轧机装备互补优势，保证尺寸精度，提高生产效率，降低制造成本。

Claims (7)

1.一种超薄规格65Mn冷轧宽钢带的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
1）热轧卷板原料缓冷；
2）酸洗；
3）第一次轧制；
4）球化退火；
5）切边定宽；
6）第二次轧制；
步骤3）中所述第一次轧制具体为：冷轧总压下率控制在46.67%～64%；轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液浓度控制在2.5%～4.5%，轧制力控制在13000KN～18000KN；
步骤3）中，采用前张力大于后张力的轧制策略，前张力控制在170KN～350KN，后张力控制在150KN～330KN；
步骤4）中第一次球化退火：采用全氢强对流罩式退火炉进行球化退火，保温段采用AC1以下10℃～20℃恒温保温13h～17h球化退火工艺；保温结束后，随炉冷却至505℃～595℃，换冷却罩进行风冷，冷却至275℃～335℃，水喷淋冷却至83℃～96℃出炉。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤1）中所述热轧卷板原料的厚度为2.5mm～3.0mm、宽度为1000mm～1300mm。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，步骤1）所述缓冷是指，缓冷60h～70h；待钢卷温度小于80℃后出坑。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤6）中第二次轧制：冷轧总压下率控制在55%～85%。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤6）中，轧制过程中采用乳化液润滑，乳化液流量控制在2400l/min～4600l/min，轧制力控制在4000KN～7300KN。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤6）中，轧制速度控制在80m/min～180m/min；采用后张力大于前张力的轧制策略，前张力控制在70KN～150KN，后张力控制在85KN～190KN。
7.一种权利要求1-6任一项所述制造方法制造的超薄规格65Mn冷轧宽钢带，其特征在于，所述钢带厚度0.15mm～0.30mm。
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