CN109332377B - 汽缸垫用301精密带钢生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其包括选料、初轧、固溶处理、精轧及拉矫平整等步骤，最终获得的汽缸垫用0.2/0.25mm精密带钢产品的厚度精度优良、板形平直度高、力学性能稳定，其抗拉强度Rm≥1365MPa、屈服强度Rp≥1165MPa、延伸率δ≥10％，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产，满足精密不锈钢极薄带的高端行业高品质要求。
Description
技术领域
本发明总体上涉及轧钢技术领域。更具体地，本发明涉及不锈钢轧制领域，特别是汽缸垫用301精密带钢生产工艺。
背景技术
随着国民经济的不断发展，冷轧不锈精密带钢的应用领域得到不断扩展，其对产品板形控制精度、厚度公差、产品表面质量等的要求不断提高。特别是汽缸垫用0.2/0.25mm精密带钢产品，其对力学性能、厚度精度、板型等有很高的要求，而现有技术中还没有较好的生产工艺来满足相关要求。
因此，开发一种汽缸垫用301精密带钢生产工艺，从而可以制造出性能稳定、板型良好、厚度精度控制水平较高的汽缸垫用301精密带钢产品，以拓宽冷轧精密带钢产品的应用领域，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种汽缸垫用301精密带钢生产工艺，包括如下步骤：1)选料：选用厚度为0.7mm的不锈钢冷轧卷作为原料；2)初轧：对原料进行初轧即中间轧程轧制，轧制时所用的润滑冷却剂为轧制油，油温控制为38～42℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra为0.15～0.25μm，经多道次轧制至0.375±0.005mm或0.425±0.005mm的中间轧程产品厚度；3)固溶处理：初轧完成后将中间轧程产品送入立式光亮连续退火炉进行固溶处理，固溶处理过程中采用高纯度全氢气保护气体，退火过程保持炉温在1150±5℃之间，钢带退火速度为20～25m/min，炉体冷却风机转速为2200～2600转/min，卷取过程中卷取张力从35N/mm2开始逐降，最终稳定在25N/mm2；4)精轧：固溶处理后进行钢带精轧即成品轧程轧制，轧制时所用的润滑冷却剂为轧制油油温控制在38～42℃，轧机工作辊粗糙度Ra为0.1～0.25μm，经多道次轧制将0.375±0.005mm或0.425±0.005mm的中间轧程产品轧制到0.2mm或0.25mm的成品厚度；以及5)拉矫平整：精轧完成后的成品经表面清洗除脂后上拉矫机组进行表面平整，拉矫机组压下量设定为-1.6～-2.3，延伸率设定在1.2％～1.8％之间。
在优选实施方案中，在所述步骤1)选料中，原料的厚度公差为±0.02mm，原料的冶炼成分中Ni含量≥6.95％。
在优选实施方案中，在所述步骤2)初轧中，在SUNDWIG四立柱二十辊轧机上进行原料的初轧，第一道次轧制速度控制在80～150m/min，中间道次轧制速度提高至300～400m/min，最后成品道次轧制速度控制在150～250m/min。
在优选实施方案中，在所述步骤3)固溶处理中，所述立式光亮退火炉的马弗炉罩内为纯度是99.999％的全氢气保护气体。
在优选实施方案中，在所述步骤4)精轧中，在SUNDWIG四立柱二十辊轧机上进行固溶处理后钢带的精轧，第一道次轧制速度控制在80～100m/min，之后各道次轧制速度为150～200m/min。
在优选实施方案中，在所述步骤2)初轧和所述步骤4)精轧中，采用多道次、小压下率方式进行轧制。
在优选实施方案中，在所述步骤4)精轧中，最后道次使用粗糙度Ra在0.1～0.125μm范围内的细辊进行轧制。
在优选实施方案中，在各步骤中对产品进行衬纸。
在某一个优选实施方案中，在所述步骤2)初轧中，轧制油的温度为40℃，经3道次将原料轧制至0.375mm，其中工作辊辊面粗糙度Ra为0.25μm，第一道次轧制速度为80m/min，第二道次即中间道次轧制速度为300m/min，第三道次即成品道次轧制速度为200m/min；在所述步骤3)固溶处理中，钢带退火速度为23.5m/min；在所述步骤4)精轧中，轧制油的温度控制在40℃，经3道次轧制将0.375mm的钢带轧制到0.2mm的成品厚度，其中第一和第二道次工作辊粗糙度Ra为0.2μm，第三道次即成品道次工作辊粗糙度Ra为0.1μm，第一道次轧制速度控制在80m/min，之后各道次轧制速度为150m/min；以及在所述步骤5)拉矫平整中，拉矫机组压下量设定为-2.0，延伸率设定为1.8％。
在另一个优选实施方案中，在所述步骤2)初轧中，轧制油的温度为40℃，经3道次将原料轧制至0.425mm，其中工作辊辊面粗糙度Ra为0.25μm，第一道次轧制速度为80m/min，第二道次即中间道次轧制速度为300m/min，第三道次即成品道次轧制速度为200m/min；在所述步骤3)固溶处理中，钢带退火速度为20.7m/min；在所述步骤4)精轧中，轧制油的温度控制在40℃，经3道次轧制将0.425mm的钢带轧制到0.25mm的成品厚度，其中第一和第二道次工作辊粗糙度Ra为0.2μm，第三道次即成品道次工作辊粗糙度Ra为0.1μm，第一道次轧制速度控制在80m/min，之后各道次轧制速度为150m/min；以及在所述步骤5)拉矫平整中，拉矫机组压下量设定为-2.0，延伸率设定为1.8％。
此外，本发明还提供了利用上述汽缸垫用301精密带钢生产工艺生产得到的汽缸垫用301精密带钢产品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺的流程示意图。
具体实施方式
定义1：本文中，术语“301”系指牌号为12Cr17Ni7的高合金不锈钢。
定义2：本文中，术语“精密带钢”系指薄规格的冷轧不锈钢带，其厚度通常在0.05～0.3mm。
如图1所示，本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺主要包括选料、初轧、固溶处理、精轧及拉矫平整等工序步骤，最终获得的汽缸垫用301精密带钢产品的厚度精度优良、板形平直度高、力学性能稳定，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产，满足精密不锈钢极薄带的高端行业高品质要求。
本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺包括如下步骤：
1)选料：所用原料为厚度是0.7mm的不锈钢冷轧卷，厚度公差±0.02mm。为保证产品使用性能，控制其冶炼成分中Ni含量≥6.95％。
2)初轧：对原料在德国桑德威(SUNDWIG)四立柱二十辊轧机上进行初轧(中间轧程轧制)，并通过厚度自动控制装置确保产品同板差控制在一定水平。轧制时所用的润滑冷却剂为轧制油，例如英国石油公司(British Petroleum，BP)轧制油，油温控制为38～42℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra为0.15～0.25μm，经多道次冷轧至0.375±0.005mm或0.425±0.005mm的中间轧程产品厚度。为保证轧制顺利进行，第一道次轧制速度可控制在80～150m/min，以观测原料表面质量及来料的厚度波动，中间道次速度可提高至300～400m/min，张力控制为50～60KN，最后成品道次轧制前需检查表面质量，防止出现缺陷，轧制速度控制在150～250m/min。
3)固溶处理：初轧完成后将中间轧程产品送入立式光亮连续退火炉进行固溶处理，该立式光亮退火炉的马弗炉罩内为高纯度(99.999％)全氢气保护气体，以防止钢带表面氧化，退火过程确保炉温在1150±5℃之间，钢带退火速度为20～25m/min，炉体冷却风机转速为2200～2600转/min，同时为避免钢卷层擦，卷取过程中卷取张力从35N/mm2开始逐降，最终稳定在25N/mm2。
4)精轧：固溶处理后进行钢带精轧，即钢带的成品轧程轧制，所使用的仍旧是SUNDWIG四立柱二十辊轧机，用轧制油为冷却润滑剂，轧制油的温度控制在38～42℃，经多道次轧制将0.375mm或0.425mm的钢带轧制到0.2mm或0.25mm的成品厚度。工作辊粗糙度Ra为0.1～0.25μm，第一道次轧制速度控制在80～100m/min，之后各道次轧制速度为150～200m/min，张力控制为20～30KN。
5)拉矫平整：精轧完成后的成品经表面清洗除脂后上拉矫机组进行表面平整，拉矫机组压下量设定为-1.6～-2.3，延伸率设定在1.2％～1.8％之间，通过拉矫后不平度可达到≤0.15mm的水平。
在本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺中，由于原料的微量元素成分波动将对产品性能带来较大影响，因此优选地在生产前结合原料的实际炉号成分对中间轧程厚度进行适当微调，例如通过厚度自动控制装置确保产品同板差控制在一定水平。
在本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺中，为保证成品板形合格，产品在初轧即中间轧程轧制和精轧即成品轧程轧制过程中均可适当分配变形量，优选采用多道次、小压下率等方式进行轧制。
在本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺中，为避免成品表面硌砂印缺陷，优选地在精轧即成品轧程轧制过程的最后道次即成品道次使用粗糙度在0.1～0.125μm范围内的细辊。
在本发明的汽缸垫用301精密带钢生产工艺中，为保证产品表面质量，优选地从原料备料开始直至成品下线，在各工序中对产品进行衬纸，杜绝表面产生层擦缺陷。
为使本发明的上述技术方案更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
1、选料：选用厚度为0.7mm、宽度为640mm的301冷轧不锈钢卷为原料，经冷轧后成品钢带厚度为0.2mm。
2、初轧：对厚度为0.7mm的不锈钢冷轧卷原料采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行轧制，轧制时采用BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，采用多道次、小压下率的方法，经3道次冷轧至0.375mm，其中工作辊辊面粗糙度Ra为0.25μm，第一道次轧制速度为80m/min，第二道次即中间道次轧制速度为300m/min，第三道次即成品道次轧制速度为200m/min。
3、固溶处理：初轧完成后的钢卷以23.5m/min的速度通过温度为1150℃±5℃的立式连续光亮退火炉内进行固溶处理，固溶处理过程中采用高纯度全氢气保护气体，确保钢带表面不被氧化，例如氢气保护气体的纯度为99.999％，为防止卷取时层间错动，张力设定为从35N/mm2逐降，最终稳定在25N/mm2。
4、精轧：经固溶处理后的冷轧钢带在SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次冷轧即精轧，冷轧时仍采用BP轧制油为冷却润滑剂，轧制油的温度控制在40℃，采用多道次、小压下率的方法，经3道次轧制将0.375mm的钢带轧制到0.2mm的成品厚度，其中第一和第二道次工作辊粗糙度Ra为0.2μm，第三道次即成品道次工作辊粗糙度Ra为0.1μm，第一道次轧制速度控制在80m/min，之后各道次轧制速度为150m/min。
5、拉矫平整：对精轧完成后的钢带成品经表面清洗除脂后上拉矫机组进行表面平整，拉矫机组压下量设定为-2.0，延伸率设定为1.8％，通过拉矫后获得稳定的成品板形。
采用以上实施例1所述工艺生产的产品的主要技术指标可达到：
1)厚度偏差：0.2±0.005mm；
2)力学性能：韦氏硬度在440～470HV之间，抗拉强度Rm≥1365MPa、屈服强度Rp≥1165MPa、延伸率δ在10％～15％之间；
3)不平度：≤0.15mm。
实施例2
1、选料：选用厚度为0.7mm、宽度为640mm的301冷轧不锈钢卷为原料，经冷轧后成品钢带厚度为0.25mm。
2、初轧：对厚度为0.7mm的不锈钢冷轧卷原料采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行轧制，轧制时采用BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，采用多道次、小压下率的方法，经3道次冷轧至0.425mm，其中工作辊辊面粗糙度Ra为0.25μm，第一道次轧制速度为80m/min，第二道次即中间道次轧制速度为300m/min，第三道次即成品道次轧制速度为200m/min。
3、固溶处理：初轧完成后的钢卷以20.7m/min的速度通过温度为1150℃±5℃的立式连续光亮退火炉内进行固溶处理，固溶处理过程中采用高纯度全氢气保护气体，确保钢带表面不被氧化，例如氢气保护气体的纯度为99.999％，为防止卷取时层间错动，张力设定为从35N/mm2逐降，最终稳定在25N/mm2。
4、精轧：经固溶处理后的冷轧钢带在SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第二次冷轧即精轧，冷轧时仍采用BP轧制油为冷却润滑剂，轧制油的温度控制在40℃，采用多道次、小压下率的方法，经3道次轧制将0.425mm的钢带轧制到0.25mm的成品厚度，其中第一和第二道次工作辊粗糙度Ra为0.2μm，第三道次即成品道次工作辊粗糙度Ra为0.1μm，第一道次轧制速度控制在80m/min，之后各道次轧制速度为150m/min。
5、拉矫平整：对精轧完成后的钢带成品经表面清洗除脂后上拉矫机组进行表面平整，压下量设定为-2.0，延伸设定为1.8％，通过拉矫后获得稳定的成品板形。
采用以上实施例2所述工艺生产的产品的主要技术指标可达到：
1)厚度偏差：0.25±0.005mm；
2)力学性能：韦氏硬度在440～470HV之间，抗拉强度Rm≥1365MPa、屈服强度Rp≥1165MPa、延伸率δ在10％～15％之间；
3)不平度：≤0.15mm。
综上所述，本发明的上述汽缸垫用301精密带钢生产工艺主要包括选料、初轧、固溶处理、精轧及拉矫平整等工序步骤，最终获得的汽缸垫用0.2/0.25mm精密带钢产品的厚度精度优良、板形平直度高、力学性能稳定，其抗拉强度Rm≥1365MPa、屈服强度Rp≥1165MPa、延伸率δ≥10％，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产，满足精密不锈钢极薄带的高端行业高品质要求。
需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。
Claims (9)
1.一种汽缸垫用301精密带钢生产工艺，包括如下步骤：
1)选料：选用厚度为0.7mm的不锈钢冷轧卷作为原料；
2)初轧：对原料进行初轧即中间轧程轧制，轧制时所用的润滑冷却剂为轧制油，油温控制为38～42℃，轧机工作辊辊面粗糙度Ra为0.15～0.25μm，经多道次轧制至0.375±0.005mm或0.425±0.005mm的中间轧程产品厚度，在SUNDWIG四立柱二十辊轧机上进行原料的初轧，第一道次轧制速度控制在80～150m/min，中间道次轧制速度提高至300～400m/min，最后成品道次轧制速度控制在150～250m/min；
3)固溶处理：初轧完成后将中间轧程产品送入立式光亮连续退火炉进行固溶处理，固溶处理过程中采用高纯度全氢气保护气体，退火过程保持炉温在1150±5℃之间，钢带退火速度为20～25m/min，炉体冷却风机转速为2200～2600转/min，卷取过程中卷取张力从35N/mm2开始逐降，最终稳定在25N/mm2；
4)精轧：固溶处理后进行钢带精轧即成品轧程轧制，轧制时所用的润滑冷却剂为轧制油，油温控制在38～42℃，轧机工作辊粗糙度Ra为0.1～0.25μm，经多道次轧制将0.375±0.005mm的中间轧程产品轧制到0.2mm的成品厚度，或者经多道次轧制将0.425±0.005mm的中间轧程产品轧制到0.25mm的成品厚度；以及
5)拉矫平整：精轧完成后的成品经表面清洗除脂后上拉矫机组进行表面平整，拉矫机组压下量设定为-1.6～-2.3，延伸率设定在1.2％～1.8％之间。
2.根据权利要求1所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中，在所述步骤1)选料中，原料的厚度公差为±0.02mm，原料的冶炼成分中Ni含量≥6.95％。
3.根据权利要求1所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中，在所述步骤3)固溶处理中，所述立式光亮退火炉的马弗炉罩内为纯度是99.999％的全氢气保护气体。
4.根据权利要求1所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中，在所述步骤4)精轧中，在SUNDWIG四立柱二十辊轧机上进行固溶处理后钢带的精轧，第一道次轧制速度控制在80～100m/min，之后各道次轧制速度为150～200m/min。
5.根据权利要求1所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中，在所述步骤2)初轧和所述步骤4)精轧中，采用多道次、小压下率方式进行轧制。
6.根据权利要求1或5所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中，在所述步骤4)精轧中，最后道次使用粗糙度Ra在0.1～0.125μm范围内的细辊进行轧制。
7.根据权利要求1所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中：
在所述步骤2)初轧中，轧制油的温度为40℃，经3道次将原料轧制至0.375mm，其中工作辊辊面粗糙度Ra为0.25μm，第一道次轧制速度为80m/min，第二道次即中间道次轧制速度为300m/min，第三道次即成品道次轧制速度为200m/min；
在所述步骤3)固溶处理中，钢带退火速度为23.5m/min；
在所述步骤4)精轧中，轧制油的温度控制在40℃，经3道次轧制将0.375mm的钢带轧制到0.2mm的成品厚度，其中第一和第二道次工作辊粗糙度Ra为0.2μm，第三道次即成品道次工作辊粗糙度Ra为0.1μm，第一道次轧制速度控制在80m/min，之后各道次轧制速度为150m/min；以及
在所述步骤5)拉矫平整中，拉矫机组压下量设定为-2.0，延伸率设定为1.8％。
8.根据权利要求1所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺，其中：
在所述步骤2)初轧中，轧制油的温度为40℃，经3道次将原料轧制至0.425mm，其中工作辊辊面粗糙度Ra为0.25μm，第一道次轧制速度为80m/min，第二道次即中间道次轧制速度为300m/min，第三道次即成品道次轧制速度为200m/min；
在所述步骤3)固溶处理中，钢带退火速度为20.7m/min；
在所述步骤4)精轧中，轧制油的温度控制在40℃，经3道次轧制将0.425mm的钢带轧制到0.25mm的成品厚度，其中第一和第二道次工作辊粗糙度Ra为0.2μm，第三道次即成品道次工作辊粗糙度Ra为0.1μm，第一道次轧制速度控制在80m/min，之后各道次轧制速度为150m/min；以及
在所述步骤5)拉矫平整中，拉矫机组压下量设定为-2.0，延伸率设定为1.8％。
9.一种汽缸垫用301精密带钢产品，所述汽缸垫用301精密带钢产品由权利要求1至8中任一项所述的汽缸垫用301精密带钢生产工艺生产得到。
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