RU2144441C1

RU2144441C1 - Method and apparatus for making cold rolled metallic strips or sheets, metallic strips or sheets made by such method

Info

Publication number: RU2144441C1
Application number: RU96107885A
Authority: RU
Inventors: Де Маре Карл; Де Соэт Дамиен; Гадеэн Ив
Original assignee: Сидмар Н.В.
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 2000-01-20
Also published as: KR960704649A; KR100332395B1; WO1995007775A1

Abstract

FIELD: rolled stock production. SUBSTANCE: method comprises steps of cold reduction of metallic strips or sheets at least between pair of rolling rolls. One rolling roll has textured working surface for transferring its relief on surface of rolled strip or sheet. Textured surface of rolling roll includes two-dimensional determined spot portions, each portion is in the form of crater surrounded by edge with normalized parameters of its surface. Rolled strip or sheet has reciprocal relief without waviness on its surface. EFFECT: enhanced quality of rolled piece surface designed for applying high-quality coating. 1 tb, 32 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для производства металлических холоднокатаных листов или полос, посредством операций холодного обжатия на прокатном стане. The present invention relates to a method and apparatus for the production of cold-rolled metal sheets or strips by means of cold-pressing operations on a rolling mill.

Настоящее изобретение относится также к получению металлических листов и полос на прокатных станах холодного обжатия, предпочтительно, посредством использования способа и устройства, выполненного согласно настоящему изобретению. The present invention also relates to the production of metal sheets and strips in cold rolling mills, preferably by using the method and device made according to the present invention.

Предшествующий уровень техники
Процесс холодной прокатки по существу заключается в подаче полосы металла от стана горячего проката на стан холодного обжатия.State of the art
The cold rolling process essentially consists in feeding a strip of metal from a hot rolling mill to a cold reduction mill.

Станом холодного обжатия осуществляется уменьшение общей толщины листа металла или полосы до толщины -50-90% от первоначальной толщины. Эта операция разбивается на несколько шагов, по крайней мере на три шага. Такое холодное обжатие может осуществляться на одной клети посредством реверсивного стана или на нескольких клетях посредством стана холодного обжатия, называемого "тандемный стан", где несколько шагов обжатия осуществляются в одной последовательности. The cold reduction mill reduces the total thickness of the metal sheet or strip to a thickness of -50-90% of the original thickness. This operation is divided into several steps, at least three steps. Such cold reduction can be carried out on a single stand by means of a reversing mill or on several stands by means of a cold reduction mill called a “tandem mill”, where several reduction steps are carried out in the same sequence.

Затем холоднокатаный лист или полоса нагревается в печи, этот процесс известен под названием "процесс отжига". После того как лист или полоса пройдет процесс отжига, их подают на второй стан холодного проката, называемый "станом формирования поверхности" или "стан вторичного проката" для того, чтобы осуществить небольшую холодную деформацию для улучшения механических свойств и улучшения качества поверхности листа или полосы металла. Then the cold-rolled sheet or strip is heated in an oven, a process known as the "annealing process." After the sheet or strip undergoes an annealing process, they are fed to a second cold rolling mill, called a “surface forming mill” or “secondary rolling mill”, in order to effect a slight cold deformation to improve the mechanical properties and improve the surface quality of the sheet or strip of metal .

Во время операции холодного обжатия на валки действует давление, превышающее 10 кН/мм, и растягивающее усилие между двумя шагами обжатия равно 200 Па, в то время, как нормальное давление во время операции вторичного проката менее 5 кН/мм, а растягивающее усилие между двумя шагами обжатия составляет са 25 мПа. During the cold reduction operation, the pressure exerts more than 10 kN / mm on the rolls and the tensile force between the two compression steps is 200 Pa, while the normal pressure during the secondary rolling operation is less than 5 kN / mm, and the tensile force between two steps of compression is ca 25 MPa.

Физические свойства металлического листа после операции проката на стане обжатия совершенно отличаются от тех свойств, которые имеет тот же материал после обработки поверхности или после вторичного проката. The physical properties of the metal sheet after the rolling operation on the compression mill are completely different from those properties that the same material has after surface treatment or after secondary rolling.

Ниже в таблице приведены основные свойства металлических листов и полос. The table below shows the main properties of metal sheets and strips.

Общей практикой является использование валков с некоторой шероховатостью в устройствах холодного проката, предпочтительно, на последнем шаге операции проката на стане холодного обжатия либо только для единственной клети стана вторичного проката. It is common practice to use rolls with some roughness in cold rolling devices, preferably in the last step of the rolling operation in a cold reduction mill or only for a single stand of a secondary rolling mill.

В случае реверсивных станов холодного обжатия, рабочие валки этого стана заменяются перед последним шагом операции обжатия на рабочие валки с текстурой, а в случае использования тандемного стана, только последняя клеть содержит текстурированные рабочие валки. In the case of reversible cold compression mills, the work rolls of this mill are replaced before the last step of the compression operation with work rolls with a texture, and in the case of a tandem mill, only the last stand contains textured work rolls.

Для придания такой шероховатости рабочим валкам известно несколько технологий текстурирования, все они приведены в "Stahl und Eis'en, Vol. 100 (1990), 14 марта N 3, Dusseldorf, DE". To impart such roughness to the work rolls, several texturing techniques are known, all of which are given in "Stahl und Eis'en, Vol. 100 (1990), March 14, No. 3, Dusseldorf, DE".

1) Текстурирование струей дроби (SBT). 1) Shot blasting (SBT).

Частицами железа (дробь) со специальным гранулометрическим составом бомбардируют поверхность рабочего валка. Кинетическая энергия частиц достаточна для пластической деформации поверхности. Шероховатость рабочего валка является функцией свойств дроби (угловатости, массы, размеров), ускорения вращения рабочего валка, твердости материала валка, количества обработки, поверхности валка и скорости вращения валка. Iron particles (shot) with a special particle size distribution bombard the surface of the work roll. The kinetic energy of the particles is sufficient for plastic deformation of the surface. The roughness of the work roll is a function of the properties of the shot (angularity, mass, size), the acceleration of rotation of the work roll, the hardness of the material of the roll, the amount of processing, the surface of the roll and the speed of rotation of the roll.

С помощью технологии STB может быть получена величина шероховатости (Ra) на поверхности рабочего валка, находящаяся в пределах между 1,5 мкм и 6,0 мкм. Using STB technology, a roughness value (Ra) can be obtained on the surface of the work roll between 1.5 μm and 6.0 μm.

Профиль шероховатости имеет случайное распределение пиков и впадин, не может быть определена какая-либо закономерность. The roughness profile has a random distribution of peaks and troughs; no regularity can be determined.

Хотя STB обладает высокой продуктивностью, эта технология имеет следующие существенные недостатки:
- Трудно воспроизвести шероховатость рабочего валка. Поэтому величина Ra, получаемая на валке после осуществления текстурирования, имеет широкий разброс.Although STB is highly productive, this technology has the following significant disadvantages:
- It is difficult to reproduce the roughness of the work roll. Therefore, the Ra value obtained on the roll after texturing has a wide scatter.

- Очень большая величина шероховатости (Ra> 5 мкм) может быть получена только для относительно мягких валков (твердости менее 90 Shore C). Такие валки имеют относительно небольшой срок службы. - A very large roughness value (Ra> 5 μm) can only be obtained for relatively soft rolls (hardness less than 90 Shore C). Such rolls have a relatively short service life.

- Острые концы шероховатости быстро ломаются и таким образом изнашиваемость валков во время процесса проката тоже становится важной проблемой. - The sharp ends of the roughness break quickly and thus the wear of the rolls during the rolling process also becomes an important problem.

- Параметры шероховатости не могут выбираться независимо друг от друга. Так что имеется зависимость между величиной шероховатости (Ra) и количеством пиков/см(Pc), измеряемых для листа. - Roughness parameters cannot be selected independently of each other. So there is a relationship between the roughness value (Ra) and the number of peaks / cm (Pc) measured for the sheet.

До сих пор большинство текcтурированных валков для стана холодного обжатия проходили текстурирование по этой технологии. Until now, most of the textured rolls for the cold reduction mill have been textured using this technology.

2) Текстурирование посредством электрического разряда (EDT)
Анод, отдаленный от медного электрода (катода) посредством диэлектрической среды, вызывает электрический разряд, который вызывает образование кратеров или неровностей на поверхности валка.2) Texturing by electrical discharge (EDT)
An anode remote from the copper electrode (cathode) by means of a dielectric medium causes an electric discharge, which causes the formation of craters or irregularities on the surface of the roll.

Обычно для каждого анода устанавливается несколько катодов, и так как катоды искрятся независимо друг от друга, то кратерное строение, образованное из-за разряда отдельных электродов, быстро разрушается из-за наложения многократных разрядов смежных электродов. Это приводит к образованию существенно случайной шероховатости поверхности. Случайное распределение неровностей становится более выраженной с возрастанием количества обработок поверхности. Usually, several cathodes are installed for each anode, and since the cathodes spark independently, the crater structure formed due to the discharge of individual electrodes quickly collapses due to the overlapping of multiple discharges of adjacent electrodes. This leads to the formation of substantially random surface roughness. The random distribution of irregularities becomes more pronounced with increasing number of surface treatments.

Шероховатость валка является функцией частоты напряжения (более высокая частота приводит к увеличению количества пиков), напряжения, прилагаемого к электродам (в результате положительного напряжения получается более неровная поверхность, чем при отрицательном напряжении, а также электрической емкости. The roughness of the roll is a function of the voltage frequency (a higher frequency leads to an increase in the number of peaks), the voltage applied to the electrodes (as a result of a positive voltage, a more uneven surface is obtained than with a negative voltage, as well as an electric capacitance.

В отличие от системы со струей дроби, EDT несущественно зависит от твердости рабочего валка. Меньшая шероховатость текстурирования вызывает увеличение количества пиков/см и улучшает воспроизводимость. Unlike a shot blast system, EDT is not significantly dependent on the hardness of the work roll. The lower roughness of texturing causes an increase in the number of peaks / cm and improves reproducibility.

Система EDT также имеет существенные недостатки:
- для получения большей неровности валка необходимо использовать большую плотность тока. Это вызывает интенсивное нагревание материала валка, что может привести к структурному изменению материала валка;
- для получения меньшей шероховатости валка необходимо большее количество обработок совокупностью электродов для разрушения исходных кратеров. Поэтому время текстурирования возрастает по мере уменьшения Ra;
- получаются неровности с острыми концами, которые вызывают микрообработку поверхности листа, что приводит к образованию ненужных частиц изнашивания;
- коэффициент шероховатости (Ra) и количество пиков на см (PC) не могут быть выбраны независимо друг от друга. Имеется экс- потенциальная зависимость между Ra и PC как для EDT, так и для SBT. Однако величина PC на 30-50% выше для EDT по сравнению с SBT;
- может возникнуть исходная волнистость поверхности валка. Так как зазор между валком и электродом больше во впадинах волнистой поверхности, то разряд недостаточен во впадинах и соответствует норме в возвышенностях профиля волнистой поверхности. Так как степень текстурности зависит от исходной высоты поверхности, то исходная волнистость приводит к возникновению полос (Moupe) (Moire) на валке.The EDT system also has significant disadvantages:
- to obtain a greater roughness of the roll, it is necessary to use a higher current density. This causes intense heating of the material of the roll, which can lead to a structural change in the material of the roll;
- to obtain a lower roughness of the roll, a larger number of treatments with a set of electrodes is required to destroy the initial craters. Therefore, the texturing time increases with decreasing Ra;
- bumps with sharp ends are obtained that cause microprocessing of the sheet surface, which leads to the formation of unnecessary wear particles;
- the roughness coefficient (Ra) and the number of peaks per cm (PC) cannot be selected independently of each other. There is an exponential relationship between Ra and PC for both EDT and SBT. However, the PC value is 30-50% higher for EDT compared to SBT;
- the initial undulation of the surface of the roll may occur. Since the gap between the roll and the electrode is larger in the depressions of the wavy surface, the discharge is insufficient in the depressions and corresponds to the norm in the elevations of the profile of the wavy surface. Since the degree of texture depends on the initial surface height, the initial waviness leads to the appearance of strips (Moupe) (Moire) on the roll.

Эта техника текстурирования не часто используется для текстурирования валков для стана холодного обжатия из-за высокой изнашиваемости валков в этих случаях. This texturing technique is not often used for texturing rolls for a cold reduction mill due to the high wear of the rolls in these cases.

3) Лазерное текстурирование (LT)
Лазерный луч бьет по поверхности валка для плавления материала валка и для удаления материала из кратеров посредством используемого газа (O₂, CO₂ или A). Окончательная текстура поверхности валка имеет равномерное распределение кратеров вдоль спирального пути вокруг рабочего валка. Расстояние между кратерами в аксиальном направлении регулируется скоростью продольного движения валка. В тангенциальном направлении расстояние между кратерами определяется как скоростью движения валка, так и скоростью механического крошителя. Глубина кратера определяется мощностью лазера. Форма кратера становится все более и более эллиптической по мере возрастания времени облучения благодаря тому факту, что лазерный луч не отклоняется во время облучения так, что пятно лазерного луча на валке движется.3) Laser texturing (LT)
A laser beam hits the surface of the roll to melt the material of the roll and to remove material from the craters using the gas used (O ₂ , CO ₂ or A). The final surface texture of the roll has a uniform distribution of craters along a spiral path around the work roll. The distance between the craters in the axial direction is controlled by the speed of the longitudinal movement of the roll. In the tangential direction, the distance between the craters is determined by both the speed of the roll and the speed of the mechanical crusher. The depth of the crater is determined by the power of the laser. The shape of the crater becomes more and more elliptical as the irradiation time increases due to the fact that the laser beam does not deviate during the irradiation so that the spot of the laser beam on the roll moves.

Лазерная технология позволила получить так называемую детерминистическую шероховатость в одном направлении. Однако и эта технология тоже имеет существенные недостатки;
- из-за механического дробления луча, что налагает жесткие ограничения на возможности текстурирования, возможно только ограниченное изменение текстур;
- кромка кратера состоит из частично окисленного материала и хрупкость кромки вызывает ее крошение во время проката, что вызывает быстрое понижение шероховатости во время проката;
- текстура детерминистична только в направлении спирального пути и в настоящее время не имеется возможности получить полностью детерминистическую форму (из-за расположения каждого кратера с механическим дроблением);
- имеется неоднородность кромки из-за использования вторичных газа и благодаря тому факту, что невозможно осуществить предварительное и последующее нагревание поверхности валка.Laser technology made it possible to obtain the so-called deterministic roughness in one direction. However, this technology also has significant disadvantages;
- due to the mechanical fragmentation of the beam, which imposes severe restrictions on the possibility of texturing, only a limited change in texture is possible;
- the edge of the crater consists of partially oxidized material and the fragility of the edge causes it to crumble during rolling, which causes a rapid decrease in roughness during rolling;
- the texture is deterministic only in the direction of the spiral path and at present it is not possible to obtain a completely deterministic shape (due to the location of each crater with mechanical crushing);
- there is heterogeneity of the edge due to the use of secondary gas and due to the fact that it is impossible to carry out preliminary and subsequent heating of the surface of the roll.

Необходимо учитывать, что лазерная технология практически не используется для текстурирования валков стана холодного обжатия из-за серьезного изнашивания рабочего валка (окисление кромки) и из-за существования проблемы Мойре (moire), которая особенно часто возникает в случае стана холодного обжатия. It should be noted that laser technology is practically not used for texturing the rolls of a cold reduction mill due to severe wear of the work roll (edge oxidation) and because of the existence of the Moire problem, which is especially common in the case of a cold reduction mill.

4) Текстурирование электронным лучем (EBT)
Технология с применением специального электронного луча, используемая для текстурирования валков, изначально была разработана для гравирования печатающих цилиндров ротационной глубокой печати посредством Линотипной печи (см. WO-A-9205891, WO-A-9205911, WO-A-9210327).4) Electron beam texturing (EBT)
The technology using a special electron beam used for texturing rolls was originally developed for engraving rotogravure printing cylinders by means of a Linotype furnace (see WO-A-9205891, WO-A-9205911, WO-A-9210327).

Этот способ заключается в бомбардировке электронным лучем поверхности валка. Во время одиночного облучения, луч фиксируется линзами для предварительно нагретого материала валка, затем осуществляется бомбардировка поверхности первым облучением для создания кратера и для последующего нагревания кромки, обрамляющей кратер. Этот цикл может быть осуществлен два или три раза в одном и том же месте для создания более глубоких кратеров. Во время цикла облучения, осуществляется отклонение луча для компенсации непрерывного движения поверхности валка (сдвига и вращения). Этим способом получаются полностью круглые кромки кратеров. This method involves electron beam bombardment of the surface of the roll. During a single exposure, the beam is fixed with lenses for the preheated roll material, then the surface is bombarded with the first exposure to create a crater and for subsequent heating of the edge framing the crater. This cycle can be carried out two or three times in the same place to create deeper craters. During the irradiation cycle, the beam is deflected to compensate for the continuous movement of the surface of the roll (shear and rotation). This way completely round crater edges are obtained.

Очень быстрая электронная пульсация луча регулирует положения каждого кратера для создания двумерного рельефа. Некоторые примеры образцов показаны в документе "La Revue de Metallurgie.- CIT-December, 1992 dans" Gravure des Cyhindres" par A. Hamibiuset". Very fast electron beam pulsation adjusts the position of each crater to create a two-dimensional relief. Some examples of samples are shown in La Revue de Metallurgie.-CIT-December, 1992 dans Gravure des Cyhindres par A. Hamibiuset.

Линзы позволяют также осуществлять точное управление диаметром луча и временем облучения. Эти два параметра непосредственно связаны с диаметром и глубиной кратера на поверхности валка. Путем изменения диаметра кратера или расстояния между ними, получается детерминистическая (полуслучайная или псевдослучайная) текстура. Lenses also allow precise control of the beam diameter and exposure time. These two parameters are directly related to the diameter and depth of the crater on the surface of the roll. By changing the diameter of the crater or the distance between them, a deterministic (semi-random or pseudo-random) texture is obtained.

Это единственная технология, используемая до сих пор для текстурирования рабочих валков для "формирования поверхности" или для "вспомогательных средств", где используется одна EBT пилот- установка. Два основных преимущества, упомянутые в документе "La Revue de Metallurgie - CIT". Это хороший внешний вид окраски поверхности листа, получаемого после вторичного проката и улучшение его пластичности. This is the only technology so far used for texturing work rolls for “surface shaping” or for “auxiliary tools” where one EBT pilot is used. The two main advantages mentioned in the document "La Revue de Metallurgie - CIT". This is a good appearance of the coloring of the surface of the sheet obtained after secondary rolling and the improvement of its ductility.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является способ производства металлических листов или полос, включающий холодную прокатку по меньшей мере одной парой рабочих валков, по меньшей мере один из которых имеет на своей поверхности микрорельеф. (В. И. Мелешко и др. "Прогрессивные методы прокатки и отделки листовой стали", М., Металлургия, 1980 г. , с.с. 144,151, 147), устройство для получения металлических листов или полос, содержащее по крайней мере стан холодной прокатки с по крайней мере одной парой рабочих валков с микрорельефом на их поверхности (см. там же, с.с. 147, 151, 160), а также металлический лист или полоса, поверхность которой имеет микрорельеф (см. там же). The closest technical solution to the described invention is a method for the production of metal sheets or strips, comprising cold rolling at least one pair of work rolls, at least one of which has a microrelief on its surface. (V. I. Meleshko et al. "Progressive methods of rolling and finishing sheet steel", M., Metallurgy, 1980, pp. 144,151, 147), a device for producing metal sheets or strips containing at least a mill cold rolling with at least one pair of work rolls with a microrelief on their surface (see ibid., pp. 147, 151, 160), as well as a metal sheet or strip whose surface has a microrelief (see ibid.).

Задача настоящего изобретения
Основной задачей настоящего изобретения является предложение усовершенствованного способа и усовершенствованного устройства для производства металлических листов или полос, имеющих улучшенные качества.Object of the present invention
The main objective of the present invention is to provide an improved method and an improved device for the production of metal sheets or strips having improved qualities.

Основные характеристики настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится к способу производства металлических листов или полос путем проката холодного обжатия таких листов или полос по крайней мере одной парой рабочих валков, по крайней мере один из которых является текстурированным рабочим валком для передачи формы поверхности текстурированного валка поверхности упомянутого листа или полосы согласно изобретению, что упомянутая форма текстурированного рабочего валка содержит точечный двумерный детерминистический рельеф, при этом каждая точка имеет форму кратера с кромкой вокруг него. Предпочтительно, чтобы упомянутая точка получалась бы посредством луча высокой энергии, такого, как электронный луч.The main characteristics of the present invention
The present invention relates to a method for producing metal sheets or strips by cold rolling such sheets or strips with at least one pair of work rolls, at least one of which is a textured work roll for transmitting the surface shape of the textured roll surface of said sheet or strip according to the invention, that said shape of a textured work roll contains a point-wise, two-dimensional deterministic relief, with each point having the shape of a crater with an edge th around him. Preferably, said point would be obtained by a high energy beam, such as an electron beam.

Шероховатость текстурированного рабочего валка стана холодного обжатия меняется в диапазоне от 0,4 мкм до 8,0 мкм и, предпочтительно, от 1,0 мкм до 3,5 мкм, хотя шероховатость листа, полученного в соответствии с процессом настоящего изобретения находится в пределах 0,3 мкм -2,5 мкм и, предпочтительно, в пределах 0,5 мкм -2,0 мкм. The roughness of the textured work roll of the cold reduction mill varies from 0.4 μm to 8.0 μm, and preferably from 1.0 μm to 3.5 μm, although the roughness of the sheet obtained in accordance with the process of the present invention is within 0 , 3 μm -2.5 μm, and preferably in the range of 0.5 μm -2.0 μm.

Более конкретно, отношение ширины к высоте кромки равно по меньшей мере 2 и, предпочтительно, по меньшей мере 3, а отношение диаметра кратера к его глубине более 4. More specifically, the ratio of the width to the height of the edge is at least 2, and preferably at least 3, and the ratio of the diameter of the crater to its depth is more than 4.

Расстояние между двумя последовательными кратерами изменяется в диапазоне от 50 мкм до 550 мкм и, предпочтительно, от 130 мкм до 320 мкм, а их глубина изменяется от 5 мкм до 50 мкм, и предпочтительно, от 8 мкм до 30 мкм. The distance between two successive craters varies from 50 μm to 550 μm and preferably from 130 μm to 320 μm, and their depth varies from 5 μm to 50 μm, and preferably from 8 μm to 30 μm.

Внутренний диаметр кратера изменяется в диапазоне от 20 мкм до 250 мкм и, предпочтительно, от 50 мкм до 180 мкм, хотя ширина кромки изменяется в диапазоне от 4 мкм до 100 мкм; и предпочтительно в диапазоне от 10 мкм до 75 мкм, высота кромки изменяется в диапазоне от 2 мкм до 50 мкм и, предпочтительно, в диапазоне от 5 мкм до 35 мкм. The inner diameter of the crater varies from 20 microns to 250 microns and, preferably, from 50 microns to 180 microns, although the edge width varies from 4 microns to 100 microns; and preferably in the range of 10 μm to 75 μm, the edge height varies in the range of 2 μm to 50 μm, and preferably in the range of 5 μm to 35 μm.

В соответствии с предпочтительным исполнением способа настоящего изобретения металлический лист или полоса, после операции проката холодного обжатия, как упоминалось выше, подвергается вторичному прокату, по крайней мере парой рабочих валков, один из которых является текстурированным рабочим валком для передачи формы поверхности текстурированного рабочего валка поверхности упомянутого листа или полосы, упомянутая форма текстурированного рабочего валка стана вторичного проката содержит точечный двумерный детерминистический рельеф, причем каждая точка имеет форму кратера с кромкой вокруг него. Предпочтительно, чтобы упомянутые точки получались посредством луча высокой энергии, такого, как электронный луч. According to a preferred embodiment of the method of the present invention, the metal sheet or strip, after the cold reduction rolling operation, as mentioned above, is subjected to secondary rolling with at least a pair of work rolls, one of which is a textured work roll to convey the surface shape of the textured work roll of the surface of said of a sheet or strip, said shape of a textured work roll of a secondary rolling mill contains a two-dimensional point deterministic relief f, and each point has the shape of a crater with an edge around it. Preferably, said points are obtained by means of a high energy beam, such as an electron beam.

Шероховатость текстурированного рабочего валка стана вторичного проката изменяется в диапазоне от 0,4 мкм до 8,0 мкм и, предпочтительно, от 1,6 мкм до 6,0 мкм, хотя шероховатость листа, полученного посредством этого последнего исполнения настоящего изобретения изменяется в диапазоне от 0,5 мкм до 6,0 мкм и, предпочтительно, в диапазоне от 0,8 мкм до 4,0 мкм. The roughness of the textured work roll of the secondary mill varies from 0.4 μm to 8.0 μm and preferably from 1.6 μm to 6.0 μm, although the roughness of the sheet obtained by this last embodiment of the present invention varies from 0.5 μm to 6.0 μm, and preferably in the range of 0.8 μm to 4.0 μm.

Предпочтительно, чтобы та сторона металлического листа или полосы, на которую была нанесена текстура на стане холодного обжатия, была бы протекстурирована еще раз посредством текстурированного рабочего валка стана вторичного проката. It is preferable that the side of the metal sheet or strip on which the texture was applied on the cold reduction mill be textured again by means of a textured work roll of the secondary rolling mill.

Если металлический лист или полоса не переворачивается между фазами холодного обжатия и вторичного проката, то это означает, что верхний и/или нижний рабочий валок пары рабочих валков стана вторичного проката должен соответствовать верхнему и/или нижнему текстурированному рабочему валку пары рабочих валков стана холодного обжатия. If the metal sheet or strip does not flip between the phases of cold reduction and secondary rolling, this means that the upper and / or lower working roll of the pair of work rolls of the secondary rolling mill should correspond to the upper and / or lower textured work roll of the pair of working rolls of the cold reduction mill.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом исполнения способа, выполненного согласно настоящему изобретению, оба валка пары рабочих валков стана холодного обжатия и/или стана вторичного проката имеют текстуру формы поверхности, которая состоит из двумерных детерминистических точечных участков. According to another preferred embodiment of the method according to the present invention, both rolls of a pair of work rolls of a cold reduction mill and / or a secondary mill have a surface shape texture that consists of two-dimensional deterministic point regions.

Предпочтительно, чтобы валки с текстурой стана холодного обжатия или стана вторичного проката имели гравировку, полученную посредством "ETB процесса", т. е. электронным лучом в вакууме. Посредством этой технологии в пределах нескольких квадратных микронов, электронный луч нагревает поверхность валка до температуры плавления и под давлением плазмы, расплавленный металл удаляется и формирует вокруг кратера регулируемую и рельефную кромку, вплавленную в основной металл. Форма и величина кромки регулируется посредством изменения периодов предварительного и последующего нагрева электронным лучом. Preferably, the rolls with the texture of a cold reduction mill or a secondary rolling mill are engraved using the “ETB process”, that is, an electron beam in a vacuum. Using this technology within a few square microns, the electron beam heats the surface of the roll to its melting point and under plasma pressure, the molten metal is removed and forms an adjustable and embossed edge fused into the base metal around the crater. The shape and size of the edge is controlled by changing the periods of preliminary and subsequent heating by an electron beam.

Текстура рабочего валка воспроизводится на металлических листах или полосах во время процесса прокатки на стане холодного обжатия или на стане вторичного проката. The texture of the work roll is reproduced on metal sheets or strips during the rolling process on a cold reduction mill or on a secondary rolling mill.

Предпочтительно, чтобы конфигурация рельефа была сформирована из единых ячеек, таких, как центральный правильный шестиугольник. Preferably, the relief configuration is formed from single cells, such as a central regular hexagon.

Настоящее изобретение, кроме этого, относится также и к устройству для производства металлических листов или полос, содержащему по крайней мере прокатный стан для холодного обжатия с по крайней мере одной парой рабочих валков, в котором согласно изобретению по меньшей мере один валок этой пары рабочих валков имеет текстуру поверхности, которая состоит из двумерных детерминистических точечных участков, при этом каждый участок имеет форму кратера с кромкой вокруг него. The present invention, in addition, also relates to a device for the production of metal sheets or strips containing at least a cold rolling mill with at least one pair of work rolls, in which according to the invention at least one roll of this pair of work rolls has the surface texture, which consists of two-dimensional deterministic point sections, with each section having the shape of a crater with an edge around it.

В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения прокатный стан холодного обжатия является реверсивным станом, содержащим только одну клеть для рабочих валков, выполняющих несколько шагов-операций обжатия. В этом случае рабочие валки заменяются перед последним шагом операции проката на текстурированные рабочие валки, которые имеют текстуру поверхности, состоящую из двумерных детерминистических точечных участков. In accordance with a preferred embodiment, the cold compression rolling mill is a reversing mill containing only one stand for work rolls performing several compression steps. In this case, the work rolls are replaced before the last step of the rolling operation with textured work rolls that have a surface texture consisting of two-dimensional deterministic dot sections.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом исполнения настоящего изобретения прокатный стан холодного обжатия является станом тандемного типа, содержащим несколько клетей, при этом только последняя клеть содержит по крайней мере один текстурированный рабочий валок, который имеет текстуру поверхности, состоящую из двумерных детерминистических точечных участков. Операция обжатия осуществляется в одной последовательности. In accordance with another preferred embodiment of the present invention, the cold reduction rolling mill is a tandem type mill containing several stands, with only the last stand containing at least one textured work roll that has a surface texture consisting of two-dimensional deterministic spot sections. The compression operation is carried out in one sequence.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом исполнения настоящего изобретения это устройство содержит кроме этого стан вторичного проката с по крайней мере одной парой рабочих валков, при этом по крайней мере один валок этой пары рабочих валков стана вторичного проката имеет текстурированную поверхность, которая состоит из двумерных детерминистических точечных участков, при этом каждый участок имеет форму кратера с кромкой вокруг него. In accordance with another preferred embodiment of the present invention, this device also contains a secondary mill with at least one pair of work rolls, at least one roll of this pair of work rolls of the secondary mill has a textured surface that consists of two-dimensional deterministic spot sections, with each section having the shape of a crater with an edge around it.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом исполнения настоящего изобретения оба рабочих валка пары рабочих валков стана холодного обжатия и/или стана вторичного проката имеют текстурированную поверхность, состоящую из двумерных детерминистических участков. According to another preferred embodiment of the present invention, both work rolls of a pair of work rolls of a cold reduction mill and / or a secondary mill have a textured surface consisting of two-dimensional deterministic sections.

Настоящее изобретение, кроме этого, связано с металлическим листом или полосой, имеющей текстурированную поверхность, которая состоит из двумерных детерминистических участков, каждый участок имеет форму углубления, окруженного выпуклостью или пиком, а в спектре подаваемой мощности отсутствуют волны, имеющие большую длину (волнистость). The present invention, in addition, is associated with a metal sheet or strip having a textured surface, which consists of two-dimensional deterministic sections, each section has the form of a recess surrounded by a bulge or peak, and there are no waves having a long length (waviness) in the power spectrum.

Это означает, что для спектра мощности, измеренного для профиля 40 мм, основная плотность мощности для длин волн более 800 мкм менее 0,2 мкм² и, предпочтительно, менее 0,1 мкм².This means that for the power spectrum measured for the 40 mm profile, the main power density for wavelengths greater than 800 μm is less than 0.2 μm ² and, preferably, less than 0.1 μm ² .

Предпочтительно, чтобы металлический лист или полоса имели относительное удлинение (на 50 мм) менее 10% (Евронорма EN10002-1). Preferably, the metal sheet or strip has an elongation (by 50 mm) of less than 10% (Euronorm EN10002-1).

Если металлический лист или полоса изготовлены из стали, то твердость листа или полосы должна быть более 80 (Rockwell). If the metal sheet or strip is made of steel, the hardness of the sheet or strip should be more than 80 (Rockwell).

Как уже упоминалось, шероховатость металлического листа или полосы находится в диапазоне от 0,3 мкм до 2,5 мкм и, предпочтительно, чтобы она находилась в диапазоне от 0,5 мкм до 2,0 мкм. As already mentioned, the roughness of the metal sheet or strip is in the range of 0.3 μm to 2.5 μm and, preferably, it is in the range of 0.5 μm to 2.0 μm.

Более конкретно, отношение ширины к глубине углублений на листе или полосе должно составлять по крайней мере 2 и предпочтительно по крайней мере 3, а отношение диаметра выпуклости к высоте выпуклости должно быть более 3 и предпочтительно, чтобы оно было более 4. More specifically, the ratio of the width to the depth of the recesses on the sheet or strip should be at least 2 and preferably at least 3, and the ratio of the diameter of the convexity to the height of the convexity should be more than 3 and it is preferable that it is more than 4.

Расстояние между двумя последующими выпуклостями или пиками должно находиться в диапазоне от 50 мкм до 550 мкм и, предпочтительно, чтобы находилось в диапазоне от 130 мкм до 320 мкм, причем высота выпуклости должна находиться в диапазоне от 0 мкм до 30 мкм. The distance between the two subsequent bulges or peaks should be in the range of 50 μm to 550 μm and, preferably, in the range of 130 μm to 320 μm, the height of the bulge should be in the range of 0 μm to 30 μm.

Внутренний диаметр углубления должен находиться в диапазоне от 20 мкм до 250 мкм и предпочтительно, чтобы он находился в диапазоне от 50 мкм до 180 мкм, хотя ширина углублений находится в диапазоне 4-100 мкм и предпочтительно, чтобы она находилась в диапазоне 10-75 мкм, а глубина углублений находится в диапазоне 0-50 мкм и, предпочтительно, чтобы находилась в диапазоне 5-30 мкм. The internal diameter of the recess should be in the range of 20 μm to 250 μm and it is preferable that it is in the range of 50 μm to 180 μm, although the width of the recesses is in the range of 4-100 μm and it is preferred that it is in the range of 10-75 μm and the depth of the recesses is in the range of 0-50 microns and, preferably, is in the range of 5-30 microns.

В соответствии с первым исполнением текстура поверхности металлического листа или полосы, имеет отпечатки (углубления) от кромок валка с текстурой. В этом случае выпуклости или пики, образованные в результате вдавливания материала листа или полосы в кратер валка с текстурой, могут (высота выпуклости не равна 0) или могут не (высота выпуклости близка к 0) присутствовать в зависимости от толщины обжатия. In accordance with the first embodiment, the surface texture of the metal sheet or strip has prints (indentations) from the edges of the roll with a texture. In this case, the bulges or peaks formed as a result of pressing the sheet or strip material into the crater of the roll with the texture may (the bulge height is not equal to 0) or may not (the bulge height is close to 0) be present depending on the compression thickness.

В соответствии с другим вариантом исполнения настоящего изобретения, текстура поверхности металлического листа или полосы состоит из выпуклостей или пиков в основном без каких-либо оттисков (углублений) от кромок, имеющихся на валке с текстурой. В этом случае глубина углубления близка к 0 мкм и имеет большую ширину. According to another embodiment of the present invention, the surface texture of a metal sheet or strip consists of bulges or peaks, generally without any impressions (indentations) from the edges present on the roll with texture. In this case, the depth of the depression is close to 0 μm and has a large width.

Предпочтительно, чтобы конфигурация рельефа образовала бы единые ячейки, такие как правильные центральные шестиугольники. Preferably, the relief configuration would form single cells, such as regular central hexagons.

Упомянутые выше характеристики относятся к металлическим листам или полосам, которые являются промежуточным продуктом и которые еще не подвергались процессу обжига и последующей операции вторичного проката. The characteristics mentioned above relate to metal sheets or strips which are an intermediate product and which have not yet been subjected to the firing process and the subsequent secondary rolling operation.

Настоящее изобретение, кроме этого, связано с конечным продуктом, который был прокатан прокатным станом холодного обжатия с EBT валками и был обработан посредством процесса отжига и последующей операции вторичного проката. The present invention, in addition, relates to an end product that has been rolled by a cold rolling mill with EBT rolls and processed through an annealing process and a subsequent secondary rolling operation.

Если металлический лист или полоса, как описано выше, были подвергнуты процессу отжига без операции вторичного проката, то они не будут иметь каких-либо внутренних растяжений поверхности. If a metal sheet or strip, as described above, has been subjected to an annealing process without a secondary rolling operation, they will not have any internal surface tension.

Это последнее свойство может быть проверено посредством использования следующей техники: дифрактометрии рентгеновского луча, ультразвуковым измерением, посредством измерения микродеформаций во время гравирования поверхностного слоя, микротвердости. This last property can be checked by using the following technique: X-ray diffractometry, ultrasonic measurement, by measuring microstrains during engraving of the surface layer, microhardness.

Если вторичный прокат осуществлялся посредством валков с SBT или EBT текстурой, то случайная шероховатость частично покрывает двумерный детерминистический рельеф участков на металлическом листе или полосе. If secondary rolling was carried out by means of rolls with SBT or EBT texture, then random roughness partially covers the two-dimensional deterministic relief of the sections on the metal sheet or strip.

Если операция вторичного проката была осуществлена валком, имеющим текстуру, полученную посредством лазерного луча, то однородно детерминистическая шероховатость будет частично покрывать двумерный детерминистический рельеф участков на листе металла. If the secondary rolling operation was carried out by a roll having a texture obtained by means of a laser beam, then a uniformly deterministic roughness will partially cover the two-dimensional deterministic relief of the sections on the metal sheet.

Если операция вторичного проката была осуществлена валками с текстурой, полученной посредством EBT, то металлический лист или полоса будут иметь конечную текстуру, состоящую из двух форм текстуры формы поверхности, которая будет состоять из двумерного детерминистического рельефа участков. If the secondary rolling operation was carried out by rolls with a texture obtained by EBT, then the metal sheet or strip will have a final texture consisting of two forms of surface shape texture, which will consist of a two-dimensional deterministic relief of the sections.

Такие металлические листы или полосы могут быть изготовлены из стали, нержавеющей стали, алюминия или алюминиевых сплавов. Such metal sheets or strips may be made of steel, stainless steel, aluminum or aluminum alloys.

Такие металлические листы или полосы могут покрываться металлическим или органическим слоем, таким, как лакокрасочный, цинковый или алюминиевый. Such metal sheets or strips may be coated with a metal or organic layer, such as paint, zinc or aluminum.

Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой последовательность операций производства стального листа.Brief Description of the Drawings
Figure 1 is a sequence of operations for the production of steel sheet.

Фиг. 2 представляет собой схематическое представление разложения профиля поверхности металлического листа на шероховатую и волнистую поверхности. FIG. 2 is a schematic representation of the decomposition of a surface profile of a metal sheet into a rough and wavy surface.

Фиг. 3 и фиг. 4 представляют собой зависимость между шероховатостью и волнистостью для процесса случайного текстурирования (SBT), в случае низкой шероховатости (фиг.3), и, в случае высокой шероховатости (фиг.4). FIG. 3 and FIG. 4 represent the relationship between roughness and waviness for a random texturing (SBT) process, in the case of low roughness (FIG. 3), and in the case of high roughness (FIG. 4).

Фиг. 5 представляет собой график изменения шероховатости и волнистости во время EDT обработки валка. FIG. 5 is a graph of roughness and undulation during an EDT roll treatment.

Фиг. 6 и фиг. 7 представляют собой передачу волнистости во время холодной прокатки для обжатия (фиг.6) и передачу дополнительной шероховатости в стане вторичного проката (фиг. 7). FIG. 6 and FIG. 7 represent the transfer of undulation during cold rolling for crimping (FIG. 6) and the transfer of additional roughness in the secondary rolling mill (FIG. 7).

Фиг. 8 и фиг.9 представляют изображение поверхности листа после проката холодного обжатия посредством SBT валков, после чего осуществляется вторичный прокат EBT валками. FIG. 8 and 9 represent a surface image of a sheet after cold-rolling by SBT rolls, after which EBT rolls are rolled again.

Фиг. 10 представляет собой график зависимости между волнистостью металлического листа и прозрачностью изображения после окраски. FIG. 10 is a graph of the relationship between the waviness of a metal sheet and the transparency of an image after coloring.

Фиг. 11 представляет собой график влияния листа, прокатанного станом вторичного проката посредством способа LT или SBT, на прозрачность образа окраски. FIG. 11 is a graph of the effect of a sheet laminated by a secondary mill by an LT or SBT method on the transparency of a color image.

Фиг. 12 является схематическим видом ЕВТ машины, которая предназначена для текстурирования холодных валков, используемых в способе и устройстве, в соответствии с настоящим изобретением. FIG. 12 is a schematic view of an EBT machine that is intended for texturing cold rolls used in a method and apparatus in accordance with the present invention.

Фиг.13 является схематическим видом электронной пушки машины, показанной на фиг. 12. FIG. 13 is a schematic view of the electron gun of the machine shown in FIG. 12.

Фиг. 14, 15 и 16 представляют собой схематический вид на три примера детерминистической ЕВТ текстуры (двумерных рельефов кратеров). FIG. 14, 15 and 16 are a schematic view of three examples of deterministic EBT textures (two-dimensional reliefs of craters).

Фиг. 17 является схематическим представлением примера кратера круговой формы, полученного посредством EBT. FIG. 17 is a schematic representation of an example of a circular crater obtained by EBT.

Фиг. 18 и 19 представляют собой вид, на котором металлические листы, которые были получены после тандемного проката и после обработки на стане вторичного проката. FIG. 18 and 19 are a view in which metal sheets that were obtained after tandem rolling and after processing at a secondary rolling mill.

Фигуры 20 и 21 представляют собой трехмерные размеры рабочего валка с текстурой прокатного стана тандемного типа и полосы, обработанной прокатным станом тандемного типа, в соответствии с настоящим изобретением. Figures 20 and 21 are three-dimensional dimensions of a work roll with the texture of a tandem-type rolling mill and a strip processed by a tandem-type rolling mill in accordance with the present invention.

Фиг. 22 является диаграммой, где представлено изменение Ra валка с EBT текстурой прокатного стана тандемного типа в режиме одиночного проката. FIG. 22 is a diagram showing a change in Ra of a roll with an EBT texture of a tandem type rolling mill in a single rolling mode.

Фиг. 23 представляет собой процесс налипания мелких фракций на валок с EBT текстурой. FIG. 23 is a process of adhering fines to a roll with an EBT texture.

Фиг. 24 показывает расход (WL) покрытия во время окраски оцинкованного материала. FIG. 24 shows the flow rate (WL) of the coating during painting of the galvanized material.

Фиг. 25 представляет собой график влияния процесса текстурирования посредством холодного обжатия (SBT и EBT) на толщину покрытия (CT). FIG. 25 is a graph of the effect of cold reduction texturing (SBT and EBT) on coating thickness (CT).

Фиг. 26 и 27 представляют собой суммарную конечную текстуру металлического листа или полосы после успешного проката станом тандемного типа и после вторичного проката, при этом контролируемое перемешивание мелких и глубоких круговых углублений осуществляется для получения крупной шероховатости (фиг. 26) и для получения мелкой шероховатости (фиг. 27). FIG. 26 and 27 represent the total final texture of the metal sheet or strip after successful rolling by the tandem mill and after secondary rolling, with controlled mixing of shallow and deep circular recesses to obtain large roughness (Fig. 26) and to obtain a fine roughness (Fig. 27).

Фиг. 28 и 29 представляют собой два вида трехмерной текстуры с размерами после вторичной обработки полосы с мелкой (фиг. 28) и крупной (фиг. 39) детерминистической EBT текстурой. FIG. 28 and 29 are two types of three-dimensional texture with dimensions after secondary processing of the strip with a fine (Fig. 28) and large (Fig. 39) deterministic EBT texture.

Фиг. 30 и 31 представляют собой спектр длин волн для листа или полосы, которые были последовательно обработаны станом тандемного типа и станом вторичного проката для случая использования текстур, полученных посредством струи с дробью (фиг. 30) и EBT (фиг. 31) соответственно. FIG. 30 and 31 are a wavelength spectrum for a sheet or strip that has been sequentially processed by a tandem type mill and a secondary mill for the case of using textures obtained with a shot blast (FIG. 30) and EBT (FIG. 31), respectively.

Фиг. 32 представляет собой вид окрашенной поверхности для листа, где использовалась случайная шероховатость во время холодного обжатия (EBT, LT) и для листа, для которого использовалась EBT. FIG. 32 is a view of a painted surface for a sheet where random roughness during cold reduction (EBT, LT) was used and for a sheet for which EBT was used.

Проблемы, решаемые настоящим изобретением
Шероховатость рабочих валков, используемых на последнем шаге операции проката в прокатном стане холодного обжатия вызывает три основных последствия;
1) Позволяет избежать холодной сварки (слипания) витков рулона во время отжига партии. Во время отжига партии внешние витки рулона нагреваются быстрее, чем внутренние. Температурный градиент вызывает возникновение термического давления между витками. Это давление увеличивается до таких пределов, что витки свариваются. Такое сваривание называется "слипанием". Во время разматывания до вторичного проката, спайки разламываются, но оставляют следы на поверхности листа. Этот дефект называется "отметками спаек". Шероховатость поверхности уменьшает возможность формирования спаек во время отжига партии.Problems to be Solved by the Present Invention
The roughness of the work rolls used in the last step of the rolling operation in a cold reduction rolling mill causes three main consequences;
1) Avoids cold welding (sticking) of coil turns during batch annealing. During batch annealing, the external coils of the coil heat up faster than the internal ones. The temperature gradient causes the occurrence of thermal pressure between the turns. This pressure increases to such an extent that the coils are welded. Such welding is called “sticking”. During unwinding to secondary rolling, adhesions break, but leave marks on the surface of the sheet. This defect is called "adhesion marks." The surface roughness reduces the possibility of adhesion formation during batch annealing.

2) Обеспечивает слипание покрытия со стальной подложкой (при горячей глубокой гальванизации и оцинковке). На линии глубокой горячей оцинковки, полностью твердый материал (стальной лист, полученный после тандемного проката) сначала обжигается на линии непрерывного отжига, а затем погружается в ванну с цинком при температуре 470^oC. Шероховатость листа имеет важное значение для налипания цинка. Минимальная шероховатость, находящаяся в пределах от 0,8 мкм до 1,2 мкм требуется в зависимости от необходимой толщины оцинковки.2) Provides adhesion of the coating to the steel substrate (during hot deep galvanization and galvanizing). On the hot dip galvanizing line, a completely hard material (steel sheet obtained after tandem rolling) is first calcined on a continuous annealing line and then immersed in a zinc bath at a temperature of 470 ^o C. The sheet roughness is important for zinc adhesion. A minimum roughness ranging from 0.8 μm to 1.2 μm is required depending on the required galvanizing thickness.

3) Позволяет формировать окончательную шероховатость после вторичного проката, которая является комбинацией шероховатости, полученной после проката станом холодного обжатия, и шероховатости, полученной после обработки станом вторичного проката. Для конкретного использования, в качестве корпуса ванн, необходима высокая степень шероховатости листов металла (Ra > 3,5 мкм). Такие большие величины не могут быть получены только посредством вторичного проката. Поэтому высокая степень шероховатости необходима и после холодного обжатия. 3) Allows to form the final roughness after secondary rolling, which is a combination of the roughness obtained after rolling by the cold reduction mill, and the roughness obtained after processing by the secondary rolling mill. For specific use, as a bathtub body, a high degree of roughness of the metal sheets (Ra> 3.5 μm) is required. Such large quantities cannot be obtained only through secondary rental. Therefore, a high degree of roughness is also necessary after cold reduction.

Более того, высокая степень твердости листов металла или полос, в случае листов или полос из стали или нержавеющей стали, получаемая посредством операции проката станом холодного обжатия и уменьшение толщины на величину от 5 до 10% на последнем шаге операции проката порождает специфические проблемы, которые не возникают в случае использования стана вторичного проката. Moreover, the high degree of hardness of metal sheets or strips, in the case of sheets or strips of steel or stainless steel, obtained by a cold rolling mill operation and a decrease in thickness of 5 to 10% in the last step of the rolling operation causes specific problems that do not arise in the case of using a secondary rolling mill.

Во время использования способов случайного текстурирования таких, как SBT или EDT для текстурирования рабочих валков, наблюдается волнистая шероховатость с большой длиной волны, так называемая "волнистость" (см.фиг.2). When using random texturing methods such as SBT or EDT for texturing work rolls, there is a wavy roughness with a long wavelength, the so-called "waviness" (see figure 2).

Эта волнистость, возникающая во время упомянутых способов текстурирования возникает из-за:
- случайного изменения твердости валка, изменения энергий частиц дроби в случае применения технологии SBT;
- изменение электрической энергии обрабатывающей искры, изменение электропроводимости материала валка в случае EBT технологии.This waviness that occurs during the above texturing methods is due to:
- random changes in the hardness of the roll, changes in the energy of the particles of the fraction in the case of SBT technology;
- change in the electrical energy of the processing spark, change in the electrical conductivity of the roll material in the case of EBT technology.

Для одних и тех же значений шероховатости, волнистость валков с SBT или EDT текстурой не сильно отличается друг от друга. Проверки посредством различных процедур измельчения показали, что волнистость поверхности после холодного проката не может быть уменьшена путем уменьшения шероховатости заземленного валка до EDT. For the same roughness values, the waviness of the rolls with SBT or EDT texture is not much different from each other. Inspections through various grinding procedures showed that the surface undulation after cold rolling cannot be reduced by reducing the roughness of the grounded roll to EDT.

Компьютерное моделирование SBT обработки показало, что любая попытка увеличить шероховатость валка приведет к увеличению волнистости (см.фиг. 3 и 4). Computer simulation of SBT processing showed that any attempt to increase the roughness of the roll will lead to an increase in undulation (see Fig. 3 and 4).

Аналогичная взаимосвязь между шероховатостью (Ra) и волнистостью (Wa) получена и для EDT валков. На фиг. 5 показаны Ra и Wa величины для EDT валков как функции времени текстурирования или степени текстурирования. По мере повышения степени текстурирования, возрастает как Ra, так и Wa. A similar relationship between roughness (Ra) and waviness (Wa) was obtained for EDT rolls. In FIG. 5 shows Ra and Wa values for EDT rolls as a function of texturing time or degree of texturing. As the degree of texturing increases, both Ra and Wa increase.

Эти результаты указывают, что во время текстурирования волнистость возникает как непосредственное следствие усилий, направленных на получение более шероховатых валков. Из-за собственного колебания параметров способов SBT и EDT возникает текстура со случайной природой и длина топографических волн на прокатанной поверхности изменяется в широких пределах. These results indicate that during texturing, undulation arises as a direct result of efforts to produce rougher rolls. Due to the natural fluctuation of the parameters of the SBT and EDT methods, a texture with a random nature appears and the length of the topographic waves on the rolled surface varies widely.

Волнистость поверхности валка передается шероховатости листа во время холодного обжатия легче, чем во время вторичного проката. Более высокие давления (из-за более твердых листов и необходимости уменьшения толщины в большей степени) и большее взаимодействие листа с валком (из-за необходимости уменьшения толщины в большей степени), приводит к тому, что даже волнистость шероховатости валка с более длинной волной отображается на поверхности листа. The waviness of the surface of the roll is transmitted to the roughness of the sheet during cold reduction easier than during secondary rolling. Higher pressures (due to harder sheets and the need to reduce the thickness to a greater extent) and a greater interaction of the sheet with the roll (due to the need to reduce the thickness to a greater extent), even the undulation of the roughness of the roll with a longer wave is displayed on the surface of the sheet.

Однако, для того чтобы избежать отметок слипания после отжига партии, необходимо увеличить величину Ra шероховатости для прокатного стана холодного обжатия. Поэтому используются валки, обработанные струей дроби или посредством EDT с высоким значением Ra (от 5 мкм до 6 мкм) и, к сожалению, с высоким Wa. Это приводит к высокой степени волнистости после холодного проката. Так как уменьшение толщины станом вторичного проката происходит в меньшей степени (от 0,5 до 1,0%), то волнистость, возникшая из-за холодного обжатия, не может быть разглажена и остается в виде конечной шероховатости (см. фиг. 6 и 7). However, in order to avoid sticking marks after batch annealing, it is necessary to increase the roughness value Ra for the cold compression rolling mill. Therefore, rolls are used that are processed by a jet of shot or by means of EDT with a high Ra value (from 5 μm to 6 μm) and, unfortunately, with a high Wa. This leads to a high degree of undulation after cold rolling. Since the reduction in the thickness of the mill by secondary rolling occurs to a lesser extent (from 0.5 to 1.0%), the waviness arising due to cold reduction cannot be smoothed out and remains in the form of final roughness (see Fig. 6 and 7).

Даже если во время вторичного проката используются валки с EBT или LT текстурой, то на конечной поверхности все равно присутствует волнистость от валков холодного обжатия (см.фиг.8 и 9). Even if rolls with an EBT or LT texture are used during secondary rolling, there is still a waviness from the cold reduction rolls on the final surface (see Figs. 8 and 9).

Волнистость приносит ущерб внешнему виду окрашенных частей, как это показано на фиг. 10 и 11. The undulation damages the appearance of the painted parts, as shown in FIG. 10 and 11.

Другая проблема, связанная с настоящим изобретением, заключается в сильном износе валков с текстурой, используемых в прокатном стане холодного обжатия и получаемых известными способами. Износ происходит из-за больших усилий на внимание во время проката для обжатия, что приводит к уменьшению толщины листа или полосы в большей степени и повышению твердости металла в случае стального листа. Все это полностью относится к случаю валков EDT, где имеются мелкие и острые кромки. Another problem associated with the present invention is the strong wear of the texture rolls used in a cold reduction rolling mill and obtained by known methods. Depreciation occurs due to the great effort on attention during compression rolling, which leads to a decrease in the thickness of the sheet or strip to a greater extent and an increase in the hardness of the metal in the case of a steel sheet. All this fully applies to the case of EDT rolls, where there are small and sharp edges.

Другая проблема настоящего изобретения заключается в уменьшении налипания отходов металла, особенно во время получения валков SBT и EDT с малой шероховатостью. Отходы металла, которые присутствуют в эмульсии стана холодного обжатия, налипают на рабочую поверхность валка, если пики его шероховатости острые. Рабочий валок и дополнительный валок после этого выходят из строя и процесс проката останавливается. Another problem of the present invention is to reduce the buildup of metal waste, especially during the production of low roughness SBT and EDT rolls. Metal wastes that are present in the emulsion of the cold reduction mill adhere to the working surface of the roll if the peaks of its roughness are sharp. The work roll and the additional roll then fail and the rental process stops.

По этой причине, в настоящее время наблюдается тенденция получить более низкую шероховатость после тандемной обработки без риска для отжига партии и для налипания покрытия. Хотя и существуют классические технологии получения шероховатости, но эти усилия, однако, ограничены из-за нерегулярных характеристик (волнистости) получаемой шероховатости. For this reason, there is currently a tendency to obtain lower roughness after tandem treatment without risk for batch annealing and coating sticking. Although there are classical technologies for obtaining roughness, but these efforts, however, are limited due to the irregular characteristics (waviness) of the resulting roughness.

Детальное описание настоящего изобретения
Фиг. 12 описывает машину ЕВТ, которая предназначена для получения специфических текстур на валках холодного проката, которые используются в способе и в устройстве, выполненном согласно настоящему изобретению.Detailed description of the present invention
FIG. 12 describes an EBT machine, which is designed to produce specific textures on cold-rolled rolls, which are used in the method and device made according to the present invention.

Вообще говоря, можно сравнить машину ЕВТ с высокоэнергетической телевизионной системой, где экран выполнен в виде поверхности валка, которая должна быть текстурирована. Исходя из этого, основными преимуществами являются:
- гибкость;
- воспроизводимость;
- предсказуемость;
- продуктивность;
- надежность;
- полная автоматизация.Generally speaking, one can compare the EBT machine with a high-energy television system, where the screen is made in the form of a roll surface, which should be textured. Based on this, the main advantages are:
- flexibility;
- reproducibility;
- predictability;
- productivity;
- reliability;
- full automation.

EBT машина в сущности состоят из следующих частей:
- камеры (1) текстурирования;
- электронной пушки (8);
- насоса (13) для создания вакуума;
- теплообменника замкнутой цепи (не показан);
- кабин для электрического контроля (не показаны)
Камера (1) текстурирования состоит из отлитого из стали основания и алюминиевого покрытия, что составляет герметичный блок. Крышка имеет съемный люк в верхней части для загрузки и выгрузки валков (2). Во время текстурирования, вакуум в камере (1) удерживается на постоянном уровне 10^-1 mbar. Валок вращается при помощи устройств (3,4,5) двигателя (6) с непрерывно изменяемой скоростью вращения от 0 до 1000 об/мин, при этом механизм передвижения (7) осуществляет перемещение валка (2) перед электронной пушкой (8) с фиксированным положением. С момента, когда текстура выбрана и валок (2) введен в камеру (1) текстурирования, запускается машина и процесс текстурирования осуществляется автоматически. EBT-машина управляется пятью микропроцессорами, которые связаны между собой и с центральным управляющим персональным компьютером посредством системы LAN (локальной сети), связь в которой осуществляется посредством оптических волокон для предотвращения ненужных помех.An EBT machine essentially consists of the following parts:
- camera (1) texturing;
- electron guns (8);
- a pump (13) to create a vacuum;
- closed circuit heat exchanger (not shown);
- cabs for electrical control (not shown)
The texturing chamber (1) consists of a cast steel base and an aluminum coating, which makes up a sealed unit. The cover has a removable hatch in the upper part for loading and unloading the rolls (2). During texturing, the vacuum in the chamber (1) is kept at a constant level of 10 ^-1 mbar. The roll is rotated using devices (3,4,5) of the engine (6) with a continuously variable rotation speed from 0 to 1000 rpm, while the movement mechanism (7) moves the roll (2) in front of the electron gun (8) with a fixed position. From the moment the texture is selected and the roll (2) is introduced into the texturing chamber (1), the machine starts and the texturing process is carried out automatically. The EBT machine is controlled by five microprocessors that are connected to each other and to the central control personal computer via the LAN system (local area network), which communicates via optical fibers to prevent unnecessary interference.

Основной частью EBT-машины является электронная пушка (8), которая жестко закреплена на задней стороне камеры (1) текстурирования. Как показано на фиг.2, пушка (8) с электронным лучом состоит из трех частей:
- блока (10) ускорения с катодом (9);
- блока (11) вариообъектива,
- блока (12) фокусировки.The main part of the EBT machine is an electron gun (8), which is rigidly fixed to the rear side of the texturing chamber (1). As shown in figure 2, the gun (8) with an electron beam consists of three parts:
- an acceleration unit (10) with a cathode (9);
- block (11) of the zoom lens,
- focus unit (12).

Электронная пушка может быть описана как классический триод, оснащенный однако быстро импульсными и быстроперемещаемыми линзами, что делает эту пушку уникальной. Процесс формирования кратера и кромки схематично представлен на фиг. 13. Пушка работает под вакуумом величиной от 10^-3 mbar до 10^-4 mbar и использует напряжение ускорения, равное 200 кВ при максимальной силе тока 75 MA. Катод прямого нагрева вырабатывает электроны. Частота импульсов пушки непрерывно изменяется, максимальная частота равна 200 кГц. Циклы обстрела для формирования одиночного кратера, который может формироваться в течение одного или двух выстрелов, могут быть представлены следующим образом:

Полный цикл обстрела - время, необходимое на создание кратера (первый и возможно второй выстрел) колеблется в пределах от 2 до 15 мкс (микросекунд).An electron gun can be described as a classic triode, however equipped with rapidly pulsed and rapidly moving lenses, which makes this gun unique. The process of forming a crater and an edge is shown schematically in FIG. 13. The gun operates under vacuum from 10 ^-3 mbar to 10 ^-4 mbar and uses an acceleration voltage of 200 kV with a maximum current of 75 MA. A direct heating cathode generates electrons. The pulse frequency of the gun is continuously changing, the maximum frequency is 200 kHz. The firing cycles for the formation of a single crater, which can be formed during one or two shots, can be represented as follows:

A full firing cycle - the time required to create a crater (first and possibly second shot) ranges from 2 to 15 μs (microseconds).

Электронный луч отклоняется для того, чтобы следовать сдвигу и вращению валка во время формирования кратера. Таким образом, наносится текстура на поверхность валка с предпочтительно круговыми кратерами. Скорость передвижения непрерывно изменяется в пределах от 0,03 м/мин до 0,36 м/мин. Скорость передвижения управляется скоростью сдвига и вращения валка, которые контролируются декодерами, которые в конечном счете управляют синхронизацией воздействия электронного луча. The electron beam is deflected in order to follow the shift and rotation of the roll during crater formation. Thus, a texture is applied to the surface of the roll with preferably circular craters. The speed of movement continuously varies from 0.03 m / min to 0.36 m / min. The speed of movement is controlled by the speed of shear and rotation of the roll, which are controlled by decoders, which ultimately control the synchronization of the impact of the electron beam.

Текстура валка состоит из двумерного детерминистического рельефа кратеров, создаваемых лучем с высокой энергией (т.е. электронным лучем), каждый кратер ограничивается кромкой кратера. The texture of the roll consists of a two-dimensional deterministic relief of craters created by a high-energy beam (i.e., an electron beam), each crater is limited by the edge of the crater.

Этот двумерный рельеф имеет постоянную структуру и определяется тремя параметрами dL, dA и h. This two-dimensional relief has a constant structure and is determined by three parameters dL, dA and h.

dL - расстояние между двумя кратерами, которое измеряется вдоль окружности валка;
dA - расстояние между двумя окружностями в аксиальном направлении;
n - количество витков валка до того момента, как данный кратер займет исходное положение на валке в направлении окружности,
может быть целым или действительным числом (которое не равно отношению двух целых).dL is the distance between two craters, which is measured along the circumference of the roll;
dA is the distance between two circles in the axial direction;
n is the number of roll turns up to the moment when this crater takes its initial position on the roll in the direction of the circle,
can be an integer or a real number (which is not equal to the ratio of two integers).

Некоторые примеры одиночных ячеек приведены на фиг. 14, 15 и 16. Some examples of single cells are shown in FIG. 14, 15 and 16.

Рельеф, показанный на фиг. 14, имеет четырехугольную единую ячейку; кратеры занимают исходное положение при каждом витке спирали. The relief shown in FIG. 14, has a quadrangular single cell; craters occupy a starting position at each spiral turn.

Рельеф, показанный на фиг.15, имеет шестиугольную единую ячейку: после двух витков спирали кратер занимает исходное положение в аксиальном направлении. The relief shown in Fig. 15 has a hexagonal single cell: after two turns of the spiral, the crater takes its initial position in the axial direction.

В случае рельефа, показанного на фиг. 16, кратер занимает исходное положение в направлении окружности после трех витков. In the case of the relief shown in FIG. 16, the crater takes its initial position in the direction of the circle after three turns.

Расстояния dL и dA могут изменяться в широком диапазоне от 80 мкм до 550 мкм, n - целое число, больше или равно 1 (не ограничено максимальным значением). Для каждого простого или действительного числа получаются различные рельефы. Когда n является дробью или числом больше чем количество витков на валке (обычно са 20000), то рельеф не имеет какой-либо периодичности в аксиальном направлении. Этот способ допускает получение кратеров, расположенных в псевдослучайном порядке в аксиальном направлении. The distances dL and dA can vary over a wide range from 80 μm to 550 μm, n is an integer greater than or equal to 1 (not limited to the maximum value). For each prime or real number, different reliefs are obtained. When n is a fraction or a number greater than the number of turns on the roll (usually ca 20,000), the relief does not have any periodicity in the axial direction. This method allows the production of craters located in a pseudo-random order in the axial direction.

Форма кратера является функцией диаметра d луча времени tS обстрела и отклонения луча во время обстрела. Когда луч следует по поверхности валка во время обстрела, то могут быть созданы совершенно круглые кратеры с глубиной К кратеров, которая пропорциональна времени tS обстрела (см.фиг.17). The shape of the crater is a function of the beam diameter d of the firing time tS and the deflection of the beam during the firing. When the beam follows the surface of the roll during the shelling, completely round craters with a depth K of craters can be created, which is proportional to the time tS of the shelling (see Fig. 17).

Если луч не отклоняется или отклонение отрицательно (отклонение имеет противоположное вращению поверхности направление), то получаются более или менее эллиптические кратеры. If the beam does not deviate or the deviation is negative (the deviation has the opposite direction to the rotation of the surface), then more or less elliptical craters are obtained.

На форму кромки кратера влияет предварительный и последующий нагрев, распределение энергии по радиусу луча, расположение и взаимосвязь между диаметром кратера и формой кратера. Круглая кромка с гладкими краями образуется, когда диаметр кратера мал по сравнению с расстоянием между двумя кратерами и когда последующее нагревание занимает более длительное время. The shape of the edge of the crater is affected by preliminary and subsequent heating, the distribution of energy along the radius of the beam, the location and relationship between the diameter of the crater and the shape of the crater. A round edge with smooth edges is formed when the diameter of the crater is small compared to the distance between the two craters and when subsequent heating takes a longer time.

Путем увеличения времени на предварительное нагревание и уменьшения времени последующего нагревания, получаются кромки с все более и более неправильной формой. By increasing the time for preheating and reducing the time for subsequent heating, edges are formed with an increasingly irregular shape.

Разрывные кромки, составленные из нескольких куч материала валка, могут образовываться, когда диаметр кратера составляет примерно 80% от расстояния между двумя кратерами. Форма куч и количество куч на кратер является функцией параметров dL, dA и n. Tearing edges made up of several heaps of roll material can form when the diameter of the crater is about 80% of the distance between the two craters. The shape of the heaps and the number of heaps per crater is a function of the parameters dL, dA and n.

Процесс передачи листу шероховатости от рабочего валка с текстурой абсолютно отличается при обработке прокатным станом холодного обжатия по сравнению с тем, что получается при обработке станом вторичной обработки. В случае стана вторичной обработки, шероховатость листа образуется путем вдавливания кромки в лист (см.фиг.18). The process of transferring a roughness sheet from a work roll with a texture is completely different when machining with a cold reduction rolling mill compared with what is obtained when machining a secondary mill. In the case of a secondary mill, the roughness of the sheet is formed by pressing an edge into the sheet (see Fig. 18).

В случае прокатного стана холодного обжатия, поверхность листа состоит не только из отпечатков кромок, но также и из пиков или выпуклостей, там, где материал был вдавлен в глубину кратера огромными поперечными силами. Так что глубина кратера непосредственно влияет на шероховатость после шага холодного обжатия (см.фиг.19). In the case of a cold reduction rolling mill, the surface of the sheet consists not only of the imprints of the edges, but also of peaks or bulges, where the material was pressed into the depth of the crater by huge transverse forces. So the depth of the crater directly affects the roughness after the cold reduction step (see Fig. 19).

На фиг. 20 и 21 представлены шероховатости листа после холодного обжатия с детерминистической EBT шероховатостью или после вторичного проката с EBT шероховатостью. In FIG. 20 and 21 show the sheet roughness after cold reduction with deterministic EBT roughness or after secondary rolling with EBT roughness.

Однако, присутствие больших выпуклостей или пиков из-за вдавливания материала в соответствующие кратеры валков может наблюдаться или может отсутствовать в зависимости от степени уменьшения толщины листа или полосы. However, the presence of large bulges or peaks due to indentation of the material in the respective craters of the rolls may or may not be present, depending on the degree of reduction in the thickness of the sheet or strip.

Избавление от изнашивания рабочих валков с текстурой во время проката с целью холодного обжатия
На изнашивание валка во время холодного обжатия сильно влияет форма кромки или неоднородность пиков на валке. Отношение ширины к высоте куч кромки на валке должно составлять по меньшей мере 3. В противном случае, давление, воздействующее на кучу из-за действия поперечных сил будет слишком велико и пик будет сломан.Rid of wear of work rolls with texture during rolling for the purpose of cold reduction
The wear of the roll during cold compression is greatly affected by the shape of the edge or the heterogeneity of the peaks on the roll. The ratio of the width to height of the edge heaps on the roll should be at least 3. Otherwise, the pressure exerted on the heap due to transverse forces will be too large and the peak will be broken.

Для круглой конической кромки (с закругленной верхушкой), от этого ограничения можно избавиться путем задания следующих параметров обстрела:
- фокус луча должен находиться под поверхностью валка;
- отношение диаметра кратера к глубине кратера должно превышать 4.For a round conical edge (with a rounded top), this restriction can be eliminated by setting the following parameters of the shelling:
- the beam focus should be under the surface of the roll;
- the ratio of the diameter of the crater to the depth of the crater should exceed 4.

На фиг. 22 показано изменение Ra во время процесса холодного обжатия с такой формой кромок. In FIG. 22 shows the change in Ra during the cold crimping process with this edge shape.

Имеется небольшой провал Ra в первой части этого процесса. После 20 км шероховатость валка стабильна и износа практически не наблюдается. There is a slight Ra failure in the first part of this process. After 20 km, the roughness of the roll is stable and there is practically no wear.

Дальнейшее уменьшение износа может быть получено путем изменения формы кромки. Было отмечено, что если фокус луча расположить над поверхностью валка вместо того, чтобы его располагать под поверхностью валка, то форма кромки изменяется и вместо конической формы с закругленной вершиной получается более трапециевидная форма. Отношение ширины к высоте трапеции кромки должно быть равно по крайней мере 2 для минимизации износа. A further reduction in wear can be obtained by changing the shape of the edge. It was noted that if the beam focus is placed above the roll surface instead of being placed below the roll surface, the shape of the edge changes and instead of a conical shape with a rounded apex, a more trapezoidal shape is obtained. The ratio of the width to the height of the edge trapezoid should be at least 2 to minimize wear.

Решение проблемы налипания отходов металла во время обжатия
Налипание отходов металла на валки с EBT текстурой происходит, когда стенки кромок слишком крутые. В этом случае происходит вдавливание отходов металла в кромки и из-за эластичного отскакивания после операции проката, отходы металла налипают на поверхность валка (фиг. 23).Solving the problem of sticking metal waste during crimping
The buildup of metal waste on rolls with EBT texture occurs when the edge walls are too steep. In this case, the metal waste is pressed into the edges and due to elastic bouncing after the rolling operation, the metal waste sticks to the surface of the roll (Fig. 23).

Когда стенки кромок менее крутые, силы трения между отходами металла и валком после эластичного отскакивания валка слишком малы и отходы металла не налипают на валок. When the edge walls are less steep, the friction forces between the metal waste and the roll after the elastic bounce of the roll are too small and the metal waste does not stick to the roll.

Для круглых конических кромок, отношение ширины к высоте должно равняться по крайней мере 3 для предотвращения налипания отходов металла. Это условие реализуется путем использования луча со следующими параметрами:
- фокус луча должен находиться под поверхностью валка;
- отношение диаметра кратера к глубине кратера должно превышать 4.For round conical edges, the ratio of width to height should be at least 3 to prevent the buildup of metal waste. This condition is realized by using a beam with the following parameters:
- the beam focus should be under the surface of the roll;
- the ratio of the diameter of the crater to the depth of the crater should exceed 4.

Решение проблемы, связанной с образованием меток спаек во время отжига рулона
Во время отжига рулона давление между витками распределяется между многими мелкими пиками тандемной EBT шероховатости. Контактное давление на пик очень велико и имеется вероятность образования спайки на вершине пика.Solving the problem of adhesion marks during roll annealing
During roll annealing, the pressure between the turns is distributed between many small peaks of the tandem EBT roughness. The contact pressure on the peak is very high and there is a likelihood of adhesion formation at the peak peak.

Диаметр спайки на вершине пика мал (примерно < 40 мкм) и необходимы только очень маленькие усилия для отламывания спайки. The diameter of the spike at the peak apex is small (approximately <40 μm) and only very small efforts are needed to break the spike.

Это происходит во время охлаждения материала, когда ослабляется термическое давление. Это упругое ослабление витков приводит к тому, что спайки ломаются и не формируются отметки спаек во время разматывания материала. This occurs during cooling of the material when thermal pressure is weakened. This elastic attenuation of the turns leads to the fact that the adhesions break and the marks of adhesions are not formed during unwinding of the material.

Этот механизм остается справедливым даже для очень малых величин Rа до тех пор, пока присутствуют пики шероховатости, созданной холодным обжатием ETB. Не наблюдается отметок спаек для листа с тандемной шероховатостью 0,5 мкм. Как только Ra уменьшается до 0,5 мкм для листа, практически никаких пиков не возникает и не формируются отметки спаек. This mechanism remains valid even for very small Ra values as long as there are peaks of roughness created by cold pressing ETB. No adhesion marks were observed for the sheet with a tandem roughness of 0.5 μm. As soon as Ra decreases to 0.5 μm for the sheet, practically no peaks arise and marks of adhesions are not formed.

Решение проблемы слипания оцинкованной стали
Оцинкованный слой возникает, когда Fe и Zn входят в реакцию во время обжига после горячего погружения листа в жидкий Zn. Состояние поверхности играет огромную роль во время этой реакции:
1. Чем больше шероховатость, тем больше специфическая контактная область между Fe и Zn. Возрастает скорость протекания реакции. Известно, что очень быстрая реакция может привести к так называемому выплескиванию компонентов FеZn из жидкого Zn. Такой слой неоднороден, что приводит к большему расходу веса покрытия во время глубокого покрытия.Solving galvanized steel adhesion
The galvanized layer occurs when Fe and Zn enter the reaction during firing after hot dipping of the sheet in liquid Zn. The surface condition plays a huge role during this reaction:
1. The greater the roughness, the greater the specific contact region between Fe and Zn. The reaction rate increases. It is known that a very fast reaction can lead to the so-called splashing of the FeZn components from liquid Zn. Such a layer is heterogeneous, which leads to a greater consumption of coating weight during deep coating.

2. Чем выше степень волнистости, тем в большей степени изменяется толщина жидкого слоя Zn до обжига. Волнистость может вызвать важные изменения: средняя толщина Zn может изменяться локально от 5 мкм до 15 мкм при общей средней толщине 10 мкм. Имеются две причины, из-за чего происходит реакция FeZn при тонком слое Zn:
1. Al в жидком Zn образует слой между Fe и жидким Zn до реакции. Этот слой является стабилизатором для реакции FeZn и помогает управлять реакцией. Было отмечено, что Al преимущественно выпадает в осадок в углублениях, где толщина Zn высока.2. The higher the degree of waviness, the more the thickness of the Zn liquid layer changes before firing. Waviness can cause important changes: the average thickness of Zn can vary locally from 5 microns to 15 microns with a total average thickness of 10 microns. There are two reasons why the FeZn reaction occurs with a thin Zn layer:
1. Al in liquid Zn forms a layer between Fe and liquid Zn before the reaction. This layer is the stabilizer for the FeZn reaction and helps control the reaction. It was noted that Al predominantly precipitates in depressions where the Zn thickness is high.

2. При большой толщине Zn, требуется большее время для повышения температуры переходного слоя FeZn до величины, необходимой для начала реакции. 2. With a large thickness of Zn, a longer time is required to increase the temperature of the FeZn transition layer to the value necessary to start the reaction.

Эти различия в кинетике реакции, из-за волнистости листа, кроме этого приводят к неоднородным структурам и потере веса во время глубокого покрытия. These differences in reaction kinetics, due to the waviness of the sheet, also lead to heterogeneous structures and weight loss during deep coating.

Путем использования детерминистической шероховатости, полученной холодным обжатием возможно получить однородную структуру состава FeZn. Тем самым, будет понижена потеря в весе покрытия во время покрытия лунок до 30% от величины, получаемой для классической шероховатости, полученной посредством обработки струей дроби (см. фиг. 24). By using the deterministic roughness obtained by cold pressing, it is possible to obtain a uniform structure of the FeZn composition. Thereby, the loss in weight of the coating during coating of the wells will be reduced to 30% of the value obtained for the classical roughness obtained by treatment with a shot blast (see Fig. 24).

Положительное влияние шероховатости EBT холодного обжатия заключается в следующем:
1. Уменьшается контактная область для той же Ra-величины.The positive effects of cold reduction roughness EBT are as follows:
1. The contact area for the same Ra value decreases.

2. Нет волнистости и поэтому нет локального различия в реактивности. 2. There is no undulation and therefore there is no local difference in reactivity.

3. Имеется огромная нетронутая плоская поверхность листа между круглыми впадинами на стальном листе. Поэтому, отношение внутреннего диаметра впадин к расстоянию между кратерами на валке должно быть менее 0,5. 3. There is a huge untouched flat surface of the sheet between the circular depressions on the steel sheet. Therefore, the ratio of the internal diameter of the troughs to the distance between the craters on the roll should be less than 0.5.

Шероховатость EBT холодного обжатия кроме этого понижает различие толщин покрытия. На фиг. 25 средняя толщина и изменения толщины материала с шероховатостью, полученной посредством обработки струей дроби сравнивается с материалом с EBT текстурой. Для того же общего веса покрытия более правильная EBT текстура понижает величину неоднородностей до одной трети величины, соответствующей случаю обработки струей дроби. The roughness of EBT cold compression also reduces the difference in coating thickness. In FIG. 25, the average thickness and thickness changes of a material with a roughness obtained by shot blasting is compared with a material with EBT texture. For the same total coating weight, a more regular EBT texture reduces the size of the inhomogeneities to one third of the value corresponding to the case of a shot blasting.

Решение проблемы объединения EBT текстуры для стана холодного обжатия с EBT текстурой для вторичного проката
Во время получения шероховатости EBT холодного обжатия в стане вторичного проката могут использоваться валки с EBT текстурой.Solving the problem of combining EBT texture for a cold mill with an EBT texture for secondary rolling
When a cold pressed roughness of EBT is obtained, rolls with an EBT texture can be used in the secondary rolling mill.

Во время вторичного проката однородные рельефы с пиками некоторой высоты (от 5 мкм до 15 мкм) полностью сглаживаются. Однако, после вторичного проката в текстуре остаются выдавленные более или менее круглые впадины или неровности, оставшиеся от шероховатости холодного обжатия. Как было описано выше, после процесса вторичного проката формируются только отметки кромок валка, пики не формируются из-за малого контактного давления во время вторичного проката. During the secondary rental, homogeneous reliefs with peaks of a certain height (from 5 μm to 15 μm) are completely smoothed. However, after the secondary rolling in the texture, extruded more or less round depressions or irregularities remain from the roughness of the cold reduction. As described above, after the secondary rolling process, only marks of the edges of the roll are formed, peaks are not formed due to the small contact pressure during the secondary rolling.

Легко сделать более глубокими впадины, получаемые после обработки станом вторичного проката. Малые продольные силы во время вторичного проката делают возможным использование валков с высокими кромками без риска сломать их во время проката. Конечная текстура получается из контролируемой смеси мелких и глубоких круглых впадин, как показано на фиг.26 и 27. It is easy to deepen the depressions obtained after processing by the secondary rolling mill. Small longitudinal forces during secondary rolling make it possible to use rolls with high edges without the risk of breaking them during rolling. The final texture is obtained from a controlled mixture of shallow and deep circular depressions, as shown in FIGS. 26 and 27.

На основании этого феномена получаются три уникальных и неожиданных преимущества:
1. Окончательная смешанная текстура листа абсолютно предсказуема и воспроизводима. Это первая текстура листа, где используются только полностью детерминистические валки.Based on this phenomenon, three unique and unexpected advantages are obtained:
1. The final mixed sheet texture is absolutely predictable and reproducible. This is the first sheet texture where only fully deterministic rolls are used.

2. Вклад шероховатости прокатного стана холодного обжатия в окончательную шероховатость листа ограничен: так как пики сглаживаются и остаются только неглубокие выбоины от кромок, то вклад от стана холодного обжатия в конечную шероховатость ограничен 2 микрометрами Ra. Этот низкий вклад облегчает получение шероховатостей с низкой конечной величиной с малыми неоднородностями. 2. The contribution of the roughness of the cold reduction rolling mill to the final roughness of the sheet is limited: since the peaks are smoothed out and only shallow potholes from the edges remain, the contribution from the cold reduction mill to the final roughness is limited to 2 Ra micrometers. This low contribution facilitates the preparation of roughnesses with a low final value with small inhomogeneities.

3. Смесь двух рельефов впадин (рельефов стана холодного обжатия и рельефов стана вторичного проката) приводит к специфическим преимуществам при глубоком покрытии. Смазочное масло наносится время от времени по мере необходимости. Из неглубоких впадин масло легко удаляется (например, при малых коэффициентах покрытия), в то время, как более глубокие впадины, в которых масло остается в течение более длительного времени, вызывают более высокий коэффициент покрытия. 3. A mixture of two reliefs of depressions (reliefs of a cold reduction mill and reliefs of a secondary rolling mill) leads to specific advantages for deep coating. Lubricating oil is applied from time to time as needed. Oil is easily removed from shallow depressions (for example, at low coverage ratios), while deeper depressions, in which the oil remains for a longer time, cause a higher coverage ratio.

4. В окончательной текстуре не наблюдается никакой волнистости, даже при больших величинах Ra, при 2,5 мкм. Это показано на примере трехмерной текстуры с размерами на фиг. 18 и 19, где показаны рельефы высокой и более низкой текстуры, полученной после обработки станом вторичного проката. На фиг. 30 и 31 осуществляется сравнение спектра мощности этой новой текстуры листа со спектром мощности для текстуры, для получения которой были использованы валки со стохастической текстурой в стане холодного обжатия или в стане вторичного проката. При использовании стохастических валков всегда возникает сильно выраженная волнистость с большими волнами (длина волны > 0,6 мм) и волнистость практически отсутствует для новой текстуры листа. 4. In the final texture, no waviness is observed, even at large Ra values, at 2.5 μm. This is shown by the example of a three-dimensional texture with dimensions in FIG. 18 and 19, which shows reliefs of high and lower texture obtained after processing by the mill of secondary hire. In FIG. 30 and 31, the power spectrum of this new sheet texture is compared with the power spectrum for the texture, to obtain which rolls with stochastic texture were used in a cold reduction mill or in a secondary rolling mill. When using stochastic rolls, there is always a pronounced undulation with large waves (wavelength> 0.6 mm) and undulation is practically absent for the new sheet texture.

Отсутствие волн с большой длиной, приводит к существенному улучшению качества покрытия (см.фиг. 32) и, что более важно, это возрастание не зависит от величины Ra листа. При помощи настоящего изобретения может быть получен лист с величиной Ra до 2,5 мкм для получения хорошего покрытия и отличного внешнего вида. The absence of waves with a long length leads to a significant improvement in the quality of the coating (see Fig. 32) and, more importantly, this increase does not depend on the value of Ra sheet. Using the present invention, a sheet with a Ra value of up to 2.5 μm can be obtained to obtain a good coating and excellent appearance.

Подписи к рисункам
Фиг. 1
1. Непрерывное литье
2. Литье слитков
3. Прокат слитков
4. Горячий прокат
5. Холодный прокат
6. Отжиг рулона
7. Непрерывный отжиг
8. Непрерывный отжиг + горячая глубокая гальванизация
9. Вторичный прокат (формирование поверхности)
10. Электрогальванизация
11. Окончательный продукт
Фиг. 2
1. Профиль поверхности
2. Волнистость
3. Шероховатость
Фиг. 6
1. Рабочий валок
2. Волнистость тандемной шероховатости
3. Лист
4. Шероховатость листа следует волнистости тандемной шероховатости
Фиг. 7
1. Рабочий валок
2. Лист
3. Волнистость тандемного листа не может быть сглажена
Фиг.13
1. Катод
2. Ускорение электронов электрическим полем
3. Анод
4. Электронный луч
5. Электронная оптика
6. Поверхность валка
7. Преобразование кинетической энергии в энергию нагревания
8. Полученный кратер
Фиг. 17
1. Поверхность валка
2. Кромка кратера
3. Зона воздействия наконечника
Фиг. 18,19
1. Валок
2. Лист
Фиг. 23
1. Отходы металла
2. Валок
Фиг. 26
1. Текстура стана вторичного проката (грубая шероховатость)
2. Текстура тандемного стана
Фиг.27
1. Текстура стана вторичного проката (мелкая шероховатость)
2. Текстура тандемного стана
Фиг.32
1. Ноздреватость
2. Потеря контрастности
3. Тандем со струей дроби
4. EBT тандемаFigure captions
FIG. 1
1. Continuous casting
2. Ingot casting
3. Ingot rolling
4. Hot rolling
5. Cold rolled
6. Roll annealing
7. Continuous annealing
8. Continuous annealing + hot deep galvanization
9. Secondary hire (surface formation)
10. Electro galvanization
11. Final product
FIG. 2
1. Surface profile
2. Waviness
3. Roughness
FIG. 6
1. Work roll
2. Tandem roughness undulation
3. Sheet
4. The roughness of the sheet follows the undulation of the tandem roughness
FIG. 7
1. Work roll
2. Sheet
3. The tandem sheet undulation cannot be smoothed
Fig.13
1. Cathode
2. Acceleration of electrons by an electric field
3. Anode
4. The electron beam
5. Electronic optics
6. The surface of the roll
7. Conversion of kinetic energy to heating energy
8. The resulting crater
FIG. 17
1. The surface of the roll
2. The edge of the crater
3. Tip area
FIG. 18.19
1. Roll
2. Sheet
FIG. 23
1. Metal waste
2. Roll
FIG. 26
1. The texture of the mill secondary rolling (rough roughness)
2. The texture of the tandem mill
Fig.27
1. The texture of the mill secondary rolling (fine roughness)
2. The texture of the tandem mill
Fig.32
1. Maturity
2. Loss of contrast
3. Tandem with a jet of shot
4. EBT tandem

Claims

1. A method of manufacturing metal sheets or strips, comprising cold rolling at least one pair of work rolls, at least one of which has a microrelief on its surface to transfer the surface shape to the surface of the sheet or strip, characterized in that the rolls use a microrelief made in the form of two-dimensionally limited local sections, each of which has the shape of a crater with a convex edge around it, the ratio of the width of which to its height is more than 2, the ratio of the diameter is a factor of The depth to its depth exceeds 4, the distance between two successively located craters is 50 - 550 microns, the inner diameter of the crater is in the range of 20 - 250 microns, while the surface roughness of the rolls with a microrelief is 0.4 - 8.0 microns.

2. The method according to claim 1, characterized in that when rolling, rolls are used, the microrelief of which is obtained by using a high-energy beam, for example, an electron beam.

3. The method according to claim 1, characterized in that the surface roughness of the rolls with a microrelief is 1.0 - 3.5 microns.

4. The method according to p. 1, characterized in that the ratio of the width and height of the edge exceeds 3.

5. The method according to claim 1, characterized in that the distance between two sequentially located craters is in the range 130 - 320 microns.

6. The method according to p. 1, characterized in that the depth of the crater is in the range of 5 to 50 microns.

7. The method according to any one of claims 1 and 6, characterized in that the depth of the crater is in the range of 8-30 microns.

8. The method according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the crater lies in the range of 50 - 180 microns.

9. The method according to claim 1, characterized in that the width of the edge is in the range of 4 to 100 microns.

10. The method according to any one of claims 1 and 9, characterized in that the edge width is in the range of 10 - 75 microns.

11. The method according to claim 1, characterized in that the height of the edge lies in the range of 2-50 microns.

12. The method according to any one of claims 1 and 11, characterized in that the height of the edge lies in the range of 5 to 35 microns.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the metal sheets or strips are subjected to additional rolling of at least one pair of work rolls, at least one of which has a microrelief on its surface to transfer the surface shape to the surface of the sheet or strip, while the microrelief is made in the form of two-dimensionally limited local sections, each of which has the shape of a crater with an edge around it.

14. The method according to item 13, characterized in that during additional rolling use rolls with a microrelief, the surface roughness of which is 0.4 to 8 μm, preferably in the range of 1.6 to 6.0 μm.

15. The method according to item 13, wherein the main and additional rolling using a pair of rolls, each of which is made with a surface microrelief.

16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that they use rolls whose surface microrelief forms single cells, preferably in the form of regular centered hexagons.

17. A device for producing metal sheets or strips containing at least a cold rolling mill with at least a pair of work rolls, at least one of which has a microrelief on its surface, characterized in that the microrelief is made in the form of two-dimensionally limited local sections, each of which has the shape of a crater with a convex edge around it, the ratio of the width of which to its height is more than 2, the ratio of the diameter of the crater to its depth exceeds 4, the distance between two GOVERNMENTAL craters is 50 - 550 mm, the inner diameter of the crater is in the range 20 - 250 microns, wherein the surface roughness of the roll with the microrelief is 0.4 - 8.0 microns.

18. The device according to 17, characterized in that the cold rolling mill is made reversible, with one stand, with the possibility of rolling in several passes and with work rolls installed with the possibility of replacement in the last passage on the rolls, at least one of which has microrelief on the surface, made in the form of two-dimensionally limited local areas.

19. The device according to 17, characterized in that the cold rolling mill is made in the form of a tandem type mill containing several stands, with the possibility of rolling in one direction, the last of which has at least one work roll with a microrelief on its surface, made in the form of two-dimensionally limited local sections.

20. The device according to any one of paragraphs.17 to 19, characterized in that it contains an additional rolling mill having at least one pair of work rolls, at least one of which has a microrelief on the surface, made in the form of regular two-dimensionally limited local sections , each of which is a crater with an edge around it.

21. The device according to any one of paragraphs. 17 - 20, characterized in that the pairs of rolls in the cold rolling mill and the additional rolling mill are made with a microrelief of the surfaces of all the rolls in the form of two-dimensionally limited local sections.

22. A metal sheet or strip, characterized in that it has a surface microrelief, made in the form of two-dimensionally limited local sections, each of which has the form of a recess with a bulge or peak inside it, while there is no waviness on the surface of the sheet or strip.

23. A metal sheet or strip according to claim 22, characterized in that it has an elongation of less than 10%.

24. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22-24, characterized in that it has a surface of at least 80 (RockwellB).

25. The metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22-24, characterized in that the roughness of the metal sheet or strip is in the range of 0.3 to 2.5 microns, preferably in the range of 0.5 to 2.0 microns.

26. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 25, characterized in that the ratio of the width to the depth of the recess on the sheet or strip is at least 2, preferably 3.

27. The metal sheet or strip according to p. 26, characterized in that the ratio of the diameter of the convexity to the height of the convexity exceeds 3, preferably more than 4.

28. The metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 27, characterized in that the distance between two consecutive bulges or peaks is in the range of 50 - 550 microns, preferably in the range of 130 - 320 microns, while the height of the bulge is in the range of 0 - 30 microns.

29. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 28, characterized in that the inner diameter of the recess is in the range of 20 to 250 μm, preferably 50 to 180 μm, although the width of the recess is in the range of 4 to 10 μm, preferably in the range 10 to 75 microns, and the depth of the recess is in the range of 0 to 50 microns, preferably in the range of 5 to 30 microns.

30. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 29, characterized in that there is no internal surface tension.

31. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 29, characterized in that the two-dimensionally limited local areas are partially covered with stochastic roughness.

32. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 29, characterized in that the two-dimensionally limited local areas are partially covered with a uniform roughness.

33. A metal sheet or strip according to any one of paragraphs.22 to 29, characterized in that it has a mixed surface microrelief formed by two types of two-dimensionally limited local areas.