CN113477708A - 一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，通过热轧退火酸洗机组对原料黑卷依次进行退火、破鳞、抛丸、酸洗工作后将原料黑卷制作成No.1板；通过生产机组的轧机对No.1板进行冷轧工作，将No.1板制作成冷轧卷；通过冷板退火酸洗机组冷轧卷依次进行退火、酸洗工作后，将冷轧卷制作成冷轧不锈钢2D表面；通过成品机组对冷轧不锈钢2D表面依次进行平整、切边、分卷、入库工作；对A4入库后的冷轧不锈钢2D表面进行抽样检测工作，本发明所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，能够生产出低强度、表面色泽均匀、板型平直、厚度公差小的冷轧不锈钢2B表面，能够稳定用于高端压花加工工作。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢冷轧产品应用领域，尤其是涉及一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法。
背景技术
随着经济的不断发展，不锈钢应用越来越广泛，不锈钢压花板越来越受到青睐，广泛应用于高端装饰用途、食品药品行业等。不锈钢压花板是在冷轧不锈钢板材的基础上，通过压花辊的作用，使不锈钢表面有特定的图案，达到装饰或增加强度、增大摩擦力的效果，不锈钢表面压花产品除了表面美观外，还具有增加钢板强度、抗击、抗压性能优于普通不锈钢平板的特点，能够降低30％-70％的摩擦力，显著增加滑面效率，适宜粉体加工、食品、药品等物料的传输和包装设备使用，也广泛用于装饰行业。
目前，对不锈钢冷轧板的生产采用传统的热轧黑皮经退火酸洗、轧机轧制、冷板退火酸洗、平整、拉矫纵剪，完成冷轧流程，按照2B表面状态交库。现有生产工艺技术条件下，不锈钢冷轧2B成品用于压花加工后，出现强度高不易于压花加工、批次间色泽不均、压花后板材厚度不均等问题，无法满足高端不锈钢表面压花的质量需求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，以解决现有技术不易于压花加工、批次间色泽不均、压花后板材厚度不均的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
A1:通过热轧退火酸洗机组对原料黑卷依次进行退火、破鳞、抛丸、酸洗工作后将原料黑卷制作成No.1板；
A2:通过生产机组的轧机对No.1板进行冷轧工作，将No.1板制作成冷轧卷；
A3:通过冷板退火酸洗机组冷轧卷依次进行退火、酸洗工作后，将冷轧卷制作成冷轧不锈钢2D表面；
A4:通过成品机组对冷轧不锈钢2D表面依次进行平整、切边、分卷、入库工作；
A5：对A4入库后的冷轧不锈钢2D表面进行抽样检测工作。
进一步的，所述步骤A1中原料黑卷进入加热炉中进行加热工作，加热炉温度控制在1100-1150℃范围内，原料黑卷从加热炉中出来后进入冷却段，冷却段包括第一水冷段、空气冷却段、最终水冷段、挤干段和热风干燥段，第一水冷段中采取自然冷却，将原料黑卷温度降温至950℃，之后原料黑卷进入空气冷却段，空气冷却段采用对称设置的20对喷头对原料黑卷进行喷气冷却工作，之后原料黑卷进入最终水冷段，最终水冷段通过交错设置的11对喷头对原料黑卷进行喷水冷却工作，之后原料黑卷进入挤干段，通过挤干段设置的挤干辊对原料黑卷进行除水工作，最终原料黑卷进入热风干燥段，通过热风干燥段设置的4对烘干头对原料黑卷进行烘干工作。
进一步的，所述步骤A1的抛丸工作中，抛丸机的电机通过80-150A电流驱动抛丸机叶片，将铸造钢丸抛打到原料黑卷表面，热轧退火酸洗机组中还设置用于配合抛丸机的风机。
进一步的，所述步骤A1中的酸洗工作包括预化学处理工作、混酸化学处理工作、刷洗处理工作，预化学处理工作是采用H2SO4酸洗处理，酸浓度采用250±30g/L，温度为80±3℃；混酸化学处理工作采用HF与HNO3混合酸洗，HF浓度40±5g/L，HNO3浓度为170±20g/L，温度为60±5℃；刷洗处理工作是通过刷洗机进行，刷洗机位于预化学处理工作之后及混酸化学处理工作之后，刷洗机采用135A的电流控制刷机，转速达到530rpm，刷洗机的刷毛采用碳化硅刷毛。
进一步的，所述步骤A2中轧机采用二十辊森吉米尔单机架可逆式冷轧机，冷轧工作采用奇数道次，轧机总变形量控制在65％-75％，轧制过程中首道次使用粗糙度为Ra0.4-0.8μm的轧机工作辊，工作辊变形量控制在5％-8％，当轧制到倒数第二道次的时候，将轧机的工作辊更换粗糙度为Ra0.2-0.3μm的工作辊，进行最后两道次的轧制工作。
进一步的，所述步骤A3的退火工作中，冷板退火酸洗机组的加热炉温度控制在退火温度范围为1120-1150℃，采用卧式连续退火炉进行退火，退火工作包括预热段、加热段和保温段，预热段温度范围为1000-1100℃，加热段温度范围为1000-1150℃，保温段温度控制为1000-1150℃。
进一步的，所述步骤A3的酸洗工作依次为中性盐电解工作、混酸酸洗工作，混酸为HF与HNO3的混合，中性盐电解采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液浓度为100-200g/l，电流密度为100-300A.s/dm2。
相对于现有技术，本发明所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法具有以下有益效果：
(1)本发明所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，能够生产出低强度、表面色泽均匀、板型平直、厚度公差小的冷轧不锈钢2B表面，保证压花加工后，表面色泽均匀、厚度稳定，不同批次间差异较小，能够稳定用于高端压花加工工作。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的压辊分布图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
不同厚度的原料黑卷根据连续退火炉的控制特点，不同厚度规格的炉温、速度运行如下
| 公称厚度mm | 生产速度mpm | 炉温控制℃ |
| 2.5-3.0 | 36-42 | 1100-1150 |
| 4.0 | 26-28 | 1100-1150 |
| 5.0 | 22-24 | 1100-1150 |
| 6.0 | 15-18 | 1100-1150 |
名词解释：
道次：在轧机轧制过程中，从左到右完成钢卷全卷是一个道次，从右再到左又是一个道次，每个道次都会产生厚度变化。
一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法包括以下步骤：
A1:通过热轧退火酸洗机组对原料黑卷依次进行退火、破鳞(破鳞工作中的破鳞机为机械除鳞，主要用来去除原料黑卷的氧化铁皮，通过对原料黑卷反复塑性弯曲使原料黑卷表面的氧化层破裂，同时可消除原料黑卷的波浪，破鳞机为弯曲破鳞机，弯曲破鳞机为5个辊，上面三辊，下面两辊，原料黑卷在进入破鳞机前先通过刷辊去除从退火工作中带出的松散的鳞片，原料黑卷在破鳞辊上的缠绕角度从弯曲破鳞机的第一破鳞辊辊到第五破鳞辊是递减的，因此第一破鳞辊的主要作用是破鳞和原料黑卷延伸，第五破鳞辊主要是用于消除原料黑卷的波浪，采用延伸率控制模式，延伸率参数为1.5-3.2％。)、抛丸、酸洗工作后将原料黑卷制作成No.1板；
A2:通过生产机组的轧机对No.1板进行冷轧工作，将No.1板制作成冷轧卷；
A3:通过冷板退火酸洗机组冷轧卷依次进行退火、酸洗工作后，将冷轧卷制作成冷轧不锈钢2D表面；
A4:通过成品机组对冷轧不锈钢2D表面依次进行平整、切边、分卷、入库工作；
A5：对A4入库后的冷轧不锈钢2D表面进行抽样检测工作。
所述步骤A1中原料黑卷进入加热炉中进行加热工作，加热炉温度控制在1100-1150℃范围内，原料黑卷从加热炉中出来后进入冷却段，冷却段包括第一水冷段、空气冷却段、最终水冷段、挤干段和热风干燥段，第一水冷段中采取自然冷却(不喷水，保证原料黑卷拥有良好的板形结构)，将原料黑卷温度降温至950℃，之后原料黑卷进入空气冷却段，空气冷却段采用对称设置的20对喷头对原料黑卷进行喷气冷却工作，之后原料黑卷进入最终水冷段，最终水冷段通过交错设置的11对喷头对原料黑卷进行喷水冷却工作，之后原料黑卷进入挤干段，通过挤干段设置的挤干辊对原料黑卷进行除水工作，最终原料黑卷进入热风干燥段，通过热风干燥段设置的4对烘干头对原料黑卷进行烘干工作。
所述步骤A1的抛丸工作中，抛丸机的电机通过80-150A电流驱动抛丸机叶片，将铸造钢丸抛打到原料黑卷表面，原料黑卷的氧化层及退火工作时形成的二次致密氧化层进行碾压、疏松、抛打，去除原料黑卷上附着的鳞层，热轧退火酸洗机组中还设置用于配合抛丸机的风机，风机提供压缩空气进一步清理原料黑卷的表面。
所述步骤A1中的酸洗工作包括预化学处理工作、混酸化学处理工作、刷洗处理工作，预化学处理工作是采用H2SO4酸洗处理，酸浓度采用250±30g/L，温度为80±3℃；混酸化学处理工作采用HF与HNO3混合酸洗，HF浓度40±5g/L，HNO3浓度为170±20g/L，温度为60±5℃；刷洗处理工作是通过刷洗机进行，刷洗机位于预化学处理工作之后及混酸化学处理工作之后，刷洗机采用135A的电流控制刷机，转速达到530rpm，刷洗机的刷毛采用碳化硅刷毛，通过增加刷洗机的刷辊接触原料黑卷的压力，增加原料黑卷表面氧化层的下量，同时，在刷辊的作用下使原料黑卷制作成的No.1板表面色泽均匀，无明显色差，No.1板表面的粗糙度达到Ra2.5-3.2μm。
所述步骤A2中轧机采用二十辊森吉米尔单机架可逆式冷轧机，轧机的工作辊排布如图1所示，冷轧工作采用奇数道次，轧机总变形量控制在65％-75％，通过增加变形量，增加No.1板表面的细腻程度，降低No.1板的表面粗糙度，轧制过程中首道次使用粗糙度为Ra0.4-0.8μm的轧机工作辊，工作辊变形量控制在5％-8％，当轧制到倒数第二道次的时候，将轧机的工作辊更换粗糙度为Ra0.2-0.3μm的工作辊，进行最后两道次的轧制工作，保证能够控制No.1板制作成的冷轧卷的表面色差(轧机控制板型方面，采用板型自动控制系统，通过设定目标板型曲线，控制轧制过程中金属按照理想的厚度分布及板型进行流动和延展，增加冷轧卷中部的延伸，减少冷轧卷横向同板差，保证冷轧卷横向厚度的均匀性，提高压花后冷轧卷的厚度均匀性，此外利于冷轧卷在后续退火过程中退火均匀，保证机械性能均匀)。
所述步骤A3的退火工作中，冷板退火酸洗机组的加热炉温度控制在退火温度范围为1120-1150℃，采用卧式连续退火炉进行退火，退火工作包括预热段、加热段和保温段，预热段温度范围为1000-1100℃，加热段温度范围为1000-1150℃，保温段温度控制为1000-1150℃，退火冷却过程采用空冷和水冷的方式，冷却时间控制在10-30S，实现了冷轧卷的再结晶消除加工硬化，使得冷轧卷不仅具有低屈服强度的机械性能，还具有优异的压花加工性能。
所述步骤A3的酸洗工作依次为中性盐电解工作、混酸酸洗工作，混酸为HF与HNO3的混合，中性盐电解采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液浓度为100-200g/l，电流密度为100-300A.s/dm2，采用中性盐电解技术能够大幅改善冷轧卷表面贫铬层的去除能力，提高冷轧卷的耐酸耐碱耐腐蚀性能。
所述步骤A4的平整工作采用具备弯辊的平整机，平整张力控制在100-130KN，轧制力为2200-2800KN，进一步提升了由冷轧卷制作而成的冷轧不锈钢2D表面的平直水平。
所述步骤A5的抽样检测工作对冷轧不锈钢2D表面进行机械性能检测，冷轧不锈钢2D表面的屈服强度控制为250-320MPa，抗拉强度为650-800MPa，HV硬度为160-170，冷轧不锈钢2D表面的表面粗糙度Ra为0.08-0.15μm，表面光亮度为20°：190GU；60°：250GU；85°：98GU。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
A1:通过热轧退火酸洗机组对原料黑卷依次进行退火、破鳞、抛丸、酸洗工作后将原料黑卷制作成No.1板；
A2:通过生产机组的轧机对No.1板进行冷轧工作，将No.1板制作成冷轧卷；
A3:通过冷板退火酸洗机组冷轧卷依次进行退火、酸洗工作后，将冷轧卷制作成冷轧不锈钢2D表面；
A4:通过成品机组对冷轧不锈钢2D表面依次进行平整、切边、分卷、入库工作；
A5：对A4入库后的冷轧不锈钢2D表面进行抽样检测工作。
2.根据权利要求1所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：所述步骤A1中原料黑卷进入加热炉中进行加热工作，加热炉温度控制在1100-1150℃范围内，原料黑卷从加热炉中出来后进入冷却段，冷却段包括第一水冷段、空气冷却段、最终水冷段、挤干段和热风干燥段，第一水冷段中采取自然冷却，将原料黑卷温度降温至950℃，之后原料黑卷进入空气冷却段，空气冷却段采用对称设置的20对喷头对原料黑卷进行喷气冷却工作，之后原料黑卷进入最终水冷段，最终水冷段通过交错设置的11对喷头对原料黑卷进行喷水冷却工作，之后原料黑卷进入挤干段，通过挤干段设置的挤干辊对原料黑卷进行除水工作，最终原料黑卷进入热风干燥段，通过热风干燥段设置的4对烘干头对原料黑卷进行烘干工作。
3.根据权利要求1所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：所述步骤A1的抛丸工作中，抛丸机的电机通过80-150A电流驱动抛丸机叶片，将铸造钢丸抛打到原料黑卷表面，热轧退火酸洗机组中还设置用于配合抛丸机的风机。
4.根据权利要求1所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：所述步骤A1中的酸洗工作包括预化学处理工作、混酸化学处理工作、刷洗处理工作，预化学处理工作是采用H2SO4酸洗处理，酸浓度采用250±30g/L，温度为80±3℃；混酸化学处理工作采用HF与HNO3混合酸洗，HF浓度40±5g/L，HNO3浓度为170±20g/L，温度为60±5℃；刷洗处理工作是通过刷洗机进行，刷洗机位于预化学处理工作之后及混酸化学处理工作之后，刷洗机采用135A的电流控制刷机，转速达到530rpm，刷洗机的刷毛采用碳化硅刷毛。
5.根据权利要求1所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：所述步骤A2中轧机采用二十辊森吉米尔单机架可逆式冷轧机，冷轧工作采用奇数道次，轧机总变形量控制在65％-75％，轧制过程中首道次使用粗糙度为Ra0.4-0.8μm的轧机工作辊，工作辊变形量控制在5％-8％，当轧制到倒数第二道次的时候，将轧机的工作辊更换粗糙度为Ra0.2-0.3μm的工作辊，进行最后两道次的轧制工作。
6.根据权利要求1所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：所述步骤A3的退火工作中，冷板退火酸洗机组的加热炉温度控制在退火温度范围为1120-1150℃，采用卧式连续退火炉进行退火，退火工作包括预热段、加热段和保温段，预热段温度范围为1000-1100℃，加热段温度范围为1000-1150℃，保温段温度控制为1000-1150℃。
7.根据权利要求1所述的一种适用于表面压花的奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于：所述步骤A3的酸洗工作依次为中性盐电解工作、混酸酸洗工作，混酸为HF与HNO3的混合，中性盐电解采用硫酸钠溶液为介质，硫酸钠溶液浓度为100-200g/l，电流密度为100-300A.s/dm2。
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