CN110252808A - 超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，包括1)选料：选用厚度在1.0～0.5mm、宽度在550～650mm的铁铬铝合金卷材作为原料；2)中间轧制：按照1～3个轧程设计，每个轧程的总变形量控制为50％～80％，每个轧程的第一道次变形量控制为18～23％，第二道次变形量控制为26～30％，其余道次依次减小；3)中间退火：采用立式炉连续退火，炉温控制为800～880度，快冷；4)成品轧制：第一道次变形量控制在不小于30％，其余道次依次减少；5)成品退火：采用立式炉连续退火，炉温控制为780～850度；6)板形矫正：按照拉矫压下量为3.0～4.0mm、延伸率为0.3～0.7％进行板形矫正。本发明的工艺使产品厚度公差波动小，板形平直度好，表面质量稳定。
Description
技术领域
本发明总体上涉及轧钢技术领域。更具体地涉及一种超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺。
背景技术
FeCrAl合金材料，例如0Cr21Al6、1Cr13Al4等典型钢种，由于其本身所具有的高电阻率、耐高温特性，目前主要应用摩托车、汽车的三元催化器的金属载体；工业炉窑、家电、热水器等的电热元件；柴油微粒过滤装置；食品、制药行业的加热部件。用于三元催化器、电热膜材料的厚度通常为0.06mm、0.08mm、0.1mm。随着市场对绿色、环保、节约的日益重视，开发厚度在0.05mm以下超薄铁铬铝合金带钢产品是摆在相关制造企业的问题。
但是，超薄铁铬铝合金带钢生产需要解决板型、表面粗糙度、色泽一致性等质量问题，还需要解决生产中脆断、粘辊、生产效率低、成本高的问题。因此，为适应市场需要，开发一种生产粗糙度Ra在0.3um以下、厚度为0.05mm以下、宽度在500mm以上的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，通过控制冷轧油温度、采用不同材质和辊径的轧辊组合，解决粘辊、色差等质量问题，生产出高精度超薄铁铬铝合金带钢产品以供应高端市场，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，本发明提供了一种超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，包括如下步骤：
1)选料：基于目标成品的成分和尺寸要求，选用厚度在1.0～0.5mm、宽度在550～650mm的铁铬铝合金卷材作为原料；
2)中间轧制：根据目标成品的厚度，中间轧制按照1～3个轧程设计，每个轧程的总变形量控制为50％～80％，其中每个轧程的第一道次变形量控制为18～23％，第二道次变形量控制为26～30％，其余道次依次减小，每个轧程的第一道次采用M2辊轧制，最后道次采用大直径D2辊轧制，轧制油温度控制为38～42度，并按最小流量控制轧制油；
3)中间退火：采用立式炉连续退火，炉内张力控制在10N内，炉温控制为800～880度，每毫米烧透时间控制为0.5～1分钟，快冷；
4)成品轧制：第一道次变形量控制为不小于30％，其余道次依次减少，第一道次采用M2辊轧制，其余道次采用大直径D2辊轧制，轧制速度控制为150m/min，轧制油温度控制为38～42度，并按最小流量控制轧制油；
5)成品退火：采用立式炉连续退火，炉内张力控制在10N内，炉温控制为780～850度；
6)板形矫正：按照拉矫压下量为3.0～4.0mm、延伸率为0.3～0.7％进行板形矫正。
进一步地，在上述超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺中，在所述中间轧制步骤之前进行原料表面处理步骤，在所述原料表面处理步骤中，对原料表面进行轧前修磨，其中修磨砂带优选地采用80号砂带。
进一步地，在上述超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺中，在所述中间轧制的各轧程后进行切边处置。
优选地，在中间轧制设计为1个以上轧程情况下，在最后一个轧程之前进行切边处置。
进一步地，在上述超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺中，在所述中间轧制步骤和所述成品轧制步骤中，每个道次均换辊。
作为一种优选实施方案，在上述超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺中，选用厚度为1.0mm、宽度为610mm的铁铬铝合金卷材作为原料，采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行冷轧；所述中间轧制采用两个轧程进行，第一轧程6道次，厚度由1mm轧制到0.18mm，第一轧程的第一道次变形量控制为18％，第一轧程的第二道次变形量控制为26％，第一轧程的其他道次变形量按照逐步减小同时保持前后道次轧制压力基本相等的原则设定，第一轧程的第一道次和第二道次使用辊径为32mm的M2辊轧制，轧制速度控制在100～200m/min的范围内，第一轧程的第六道次所使用的D2辊的辊径选择为40mm以上；第二轧程4道次，厚度由0.18mm轧制到0.05mm；中间轧制所使用的轧制油为BP轧制油，轧制油流量控制为不大于450l/min；单卷原料轧制长度控制在4000米以内；所述成品轧程采用3道次，厚度由0.05mm轧制到0.03mm，成品轧程的第一道次变形量控制为30％，成品轧程的第二道次变形量控制为12％，成品轧程的第三道次绝对变形量控制为1～2微米。
进一步地，在上述超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺中，第二轧程的第一道次厚度由0.18mm轧制到0.139mm，采用M2辊轧制，第二道次厚度由0.139mm轧制到0.097mm，采用普通D2辊轧制，第三道次由0.097mm轧制到0.069mm，采用M2辊轧制，第四道次由0.069mm轧制到0.05mm，采用D2辊轧制。
利用本发明的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，能够使产品厚度公差波动小，板形平直度好，表面质量稳定，解决了后续加工过程中板形差、厚度公差波动大、表面一致性差等生产瓶颈，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产。
具体实施方式
定义1：本文中，术语“超薄”系指带钢的厚度在0.05mm以下。
定义2：本文中，术语“板型曲线a6”系指在板型控制中设定标准板型参数时的数据，与板型中间浪有直接关系，板型曲线a6的设定值越大对应的中间浪越大。
定义3：M2辊指高速钢轧辊，硬度为62～64HRC，表面粗糙度Ra可达0.08um及以下；D2辊指精磨轧辊，硬度为61～63HRC，表面粗糙度Ra为0.14～0.2um。
本发明的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺利用了德国桑德威(SUNDWIG)四立柱二十辊轧机装备能力来轧制0.05mm及以下厚度的超薄铁铬铝合金带钢。本发明的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺包括如下步骤：
1)选料：基于目标成品的成分和尺寸要求，选用厚度在1.0～0.5mm、宽度在550～650mm的切边铁铬铝合金卷材作为原料；
2)中间轧制：对原料进行中间轧制，根据目标成品的厚度，中间轧制按照1～3个轧程设计，每个轧程的总变形量控制为50％～85％，其中每个轧程的第一道次变形量控制为18～23％，第二道次变形量控制为26～30％，其余道次依次减小，每个轧程的第一道次采用M2辊轧制，最后道次可采用大直径D2辊轧制，轧制油温度控制为38～42度，并按最小流量控制轧制油。
3)中间退火：采用立式炉连续退火，炉内张力控制在10N内，炉温控制为800～880度，每毫米烧透时间控制为0.5～1分钟，快冷；
4)成品轧制：第一道次变形量控制在不小于30％，其余道次依次减少，第一道次采用M2辊轧制，其余道次采用大直径D2辊轧制，轧制速度控制为150m/min，轧制油温度控制为38～42度，并按最小流量控制轧制油；
5)成品退火：采用立式炉连续退火，炉内张力控制在10N内，炉温控制为780～850度；
6)板形矫正：按照拉矫压下量为3.0～4.0mm、延伸率为0.3～0.7％进行板形矫正。
优选地，可以在中间轧制步骤之前进行原料表面处理步骤，在该原料表面处理步骤中，对原料表面进行轧前修磨，其中修磨砂带例如采用80号砂带。
优选地，可以在中间轧制的各轧程后根据边部情况需要仅仅切边处置。更优选地，在中间轧制设计为1个以上轧程情况下，仅在中间轧制的最后一个轧程之前根据边部情况需要进行切边处置。
优选地，控制单卷轧制长度在4000米左右，在中间轧制和成品轧制中，每个道次均换辊，以避免粘辊。
优选地，轧制用套筒外径差控制在1mm以内，套筒的厚点与带钢的薄点相对应。
优选地，各步骤间转运严格防护，避免边部磕碰导致断带，压坑等。
利用本发明的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，能够使产品厚度公差波动小，板形平直度好，表面质量稳定，解决了后续加工过程中板形差、厚度公差波动大、表面一致性差等生产瓶颈，产品质量显著提升，且适用于工业化大生产。
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
目标成品的厚度为0.03mm，钢种为0Cr21Al6，硬度要求280～300Hv。原料选用厚度为1.0mm、宽度为610mm的铁铬铝合金卷材，采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机对原料进行冷轧，轧制方案为1.0mmfi 0.18mmfi 0.05mmfi 0.03mm，经清洗、拉矫处理后满足使用要求出厂。
中间轧制采用两个轧程进行，第一轧程6道次，厚度由1.0mm轧制到0.18mm，第二轧程4道次，厚度由0.18mm轧制到0.05mm。第一轧程的第一道次厚度由1.0mm轧制到0.82mm，变形量控制为18％，第二道次厚度由0.82mm轧制到0.61mm，变形量控制为26％，第一道次和第二道次使用辊径在32mm左右的M2辊轧制，轧制速度控制在100～200m/min的范围内。第一轧程的第六道次使用辊径40mm以上的D2辊轧制。第一轧程的其他道次变形量按照逐步减小同时保持前后道次轧制压力基本相等的原则设定。第二轧程的第一道次厚度由0.18mm轧制到0.139mm，变形量控制为23％，采用M2辊轧制，第二道次厚度由0.139mm轧制到0.097mm，采用普通D2辊轧制，第三道次由0.097mm轧制到0.069mm，采用M2辊轧制，第四道次由0.069mm轧制到0.05mm，采用D2辊轧制。中间轧制时采用英国石油公司(British Petroleum，BP)轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为38～42度，开启1区轧制油冷却口，确保轧制油流量不大于450l/min。板型曲线a6的范围控制在16～19，松边轧制。优选地，中间轧制时每道次更换轧辊。
中间轧制后，采用立式炉进行中间退火，炉温控制为830～860度，速度30～33米/分钟，风机转速2800/2600RPM快冷。
成品轧程采用3道次，厚度由0.05mm轧制到0.03mm。第一道次变形量控制为30％，采用M2辊轧制，第二道次变形量控制为12％，采用辊径在28mm左右的D2辊轧制，第三道次的绝对变形量控制为1～2微米，采用40MM大直径D2进行平整。
采用本发明实施例1的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺所生产的超薄铁铬铝合金带钢产品的主要技术指标可达到：
1)厚度偏差：0.03±0.002mm；
2)维氏硬度：(280～300)HV；
3)平直度：0.06mm/m；
4)表面粗糙度Ra：0.18～0.22um；
5)表面质量：表面均匀一致，无色差、螺旋纹、落砂印等缺陷，表面抗划伤能力强，电镀后光泽度均匀。
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 (7)
1.一种超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，包括如下步骤：
1)选料：基于目标成品的成分和尺寸要求，选用厚度在1.0～0.5mm、宽度在550～650mm的铁铬铝合金卷材作为原料；
2)中间轧制：根据目标成品的厚度，中间轧制按照1～3个轧程设计，每个轧程的总变形量控制为50％～80％，其中每个轧程的第一道次变形量控制为18～23％，第二道次变形量控制为26～30％，其余道次依次减小，每个轧程的第一道次采用M2辊轧制，最后道次采用大直径D2辊轧制，轧制油温度控制为38～42度，并按最小流量控制轧制油；
3)中间退火：采用立式炉连续退火，炉内张力控制在10N内，炉温控制为800～880度，每毫米烧透时间控制为0.5～1分钟，快冷；
4)成品轧制：第一道次变形量控制为不小于30％，其余道次依次减少，第一道次采用M2辊轧制，其余道次采用大直径D2辊轧制，轧制速度控制为150m/min，轧制油温度控制为38～42度，并按最小流量控制轧制油；
5)成品退火：采用立式炉连续退火，炉内张力控制在10N内，炉温控制为780～850度；
6)板形矫正：按照拉矫压下量为3.0～4.0mm、延伸率为0.3～0.7％进行板形矫正。
2.根据权利要求1所述的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，其中：在所述中间轧制步骤之前进行原料表面处理步骤，在所述原料表面处理步骤中，对原料表面进行轧前修磨，其中修磨砂带采用80号砂带。
3.根据权利要求1所述的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，其中：在所述中间轧制的各轧程后进行切边处置。
4.根据权利要求1所述的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，其中：在中间轧制设计为1个以上轧程情况下，在最后一个轧程之前进行切边处置。
5.根据权利要求1所述的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，其中：在所述中间轧制步骤和所述成品轧制步骤中，每个道次均换辊。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，其中：
选用厚度为1.0mm、宽度为610mm的铁铬铝合金卷材作为原料，采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行冷轧；
所述中间轧制采用两个轧程进行，第一轧程6道次，厚度由1mm轧制到0.18mm，第一轧程的第一道次变形量控制为18％，第一轧程的第二道次变形量控制为26％，第一轧程的其他道次变形量按照逐步减小同时保持前后道次轧制压力基本相等的原则设定，第一轧程的第一道次和第二道次使用辊径为32mm的M2辊轧制，轧制速度控制在100～200m/min的范围内，第一轧程的第六道次所使用的D2辊的辊径选择为40mm以上；第二轧程4道次，厚度由0.18mm轧制到0.05mm；中间轧制所使用的轧制油为BP轧制油，轧制油流量控制为不大于450l/min；单卷原料轧制长度控制在4000米以内；
所述成品轧程采用3道次，厚度由0.05mm轧制到0.03mm，成品轧程的第一道次变形量控制为30％，成品轧程的第二道次变形量控制为12％，成品轧程的第三道次绝对变形量控制为1～2微米。
7.根据权利要求6所述的超薄铁铬铝合金带钢的轧制生产工艺，其中：
第二轧程的第一道次厚度由0.18mm轧制到0.139mm，采用M2辊轧制，第二道次厚度由0.139mm轧制到0.097mm，采用普通D2辊轧制，第三道次由0.097mm轧制到0.069mm，采用M2辊轧制，第四道次由0.069mm轧制到0.05mm，采用D2辊轧制。
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