亓 萌

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)冷軋薄板廠，山東 271100)

泰鋼冷軋廠現(xiàn)有兩臺(tái)1 700 mm 單機(jī)可逆冷軋機(jī)，其中一臺(tái)1 700 mm 軋機(jī)具有軋制不銹鋼的設(shè)備、工藝基礎(chǔ)。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，提高生產(chǎn)效益，我們進(jìn)行了高附加值產(chǎn)品——不銹鋼的軋制工藝研究。

1 軋制工藝

1.1 設(shè)備參數(shù)

在1 700 mm 軋機(jī)在左右卷取機(jī)上設(shè)置了墊紙機(jī)，在開卷機(jī)上設(shè)置了收紙機(jī)，最大軋制壓力23 000 kN，軋制速度500 m/min，最大卷取張力350 kN，工作輥彎輥力660 kN，工作輥輥徑?440 mm。

1.2 不銹鋼變形特點(diǎn)

不銹鋼的第一個(gè)特點(diǎn)是變形抗力大，一般比普碳鋼高一倍，在冷軋過(guò)程中加工硬化速率較快;第二個(gè)特點(diǎn)是不銹鋼的導(dǎo)熱性較差，因此在軋制過(guò)程中要盡量實(shí)現(xiàn)一個(gè)軋程軋制，不經(jīng)過(guò)中間退火，同時(shí)要求軋機(jī)具有較強(qiáng)的冷卻、潤(rùn)滑能力。

1.3 軋制工藝制定

由于不銹鋼硬度較高，軋制時(shí)有一定的黏性，加工硬化較為明顯，在軋制工藝選擇上應(yīng)注意軋機(jī)具有較強(qiáng)的剛性，選擇直徑小的工作輥、良好的冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)、完善的厚度控制系統(tǒng)、板型調(diào)整系統(tǒng)及穩(wěn)定的電氣控制系統(tǒng)。根據(jù)1 700 mm 軋機(jī)的設(shè)備、工藝配置情況，制定軋制工藝如下:

選擇Cr3 軋輥，采用大壓下量、大張力進(jìn)行軋制，總變形量控制在40%～60%之間，終軋變形量小于8%。軋制板型方面杜絕中間浪、邊浪缺陷。板面質(zhì)量方面重點(diǎn)控制軟點(diǎn)、硌印、劃傷、擦傷缺陷。厚度公差方面控制同板差厚度小于20 μm。采用乳化液為工藝潤(rùn)滑介質(zhì)，具體參數(shù)如表1 所示。

道次變形量如表2 所示。

表1 乳化液參數(shù)Table 1 Emulsion parameters

表2 各道次變形量Table 2 Deformation amount of every pass

2 軋制實(shí)踐

采用上述軋制工藝對(duì)300 系列不銹鋼進(jìn)行了軋制。總變形量控制在50%，由3.0 mm×1 250 mm 軋制至1.5 mm×1 250 mm。共軋制6 道次，各道次的軋制力為18 000 kN 左右，采用350 kN的大張力進(jìn)行軋制，最快軋制速度達(dá)到300 m/min。觀察整個(gè)軋制過(guò)程，工藝潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑、冷卻基本達(dá)到了生產(chǎn)要求，軋制過(guò)程控制相對(duì)合理。軋制完成后，通過(guò)后道工序開卷查看，橫向厚度公差小于20 μm，但板型、表面質(zhì)量有一些問(wèn)題:鋼卷存在中間浪缺陷;鋼卷邊部存在軟點(diǎn)缺陷，表面存在色差紋。

3 不銹鋼質(zhì)量問(wèn)題分析

板型及表面質(zhì)量缺陷是不銹鋼生產(chǎn)中致命的缺陷。由于不銹鋼加工硬化相對(duì)迅速，需要在退火后再次軋制才能消除板型缺陷，而表面質(zhì)量缺陷在改軋或退火后也會(huì)有明顯的色差痕跡，每一種處理措施都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成較大的影響，造成不必要的損失，因此需要重點(diǎn)控制板面質(zhì)量和板型質(zhì)量。

軋制的不銹鋼板型存在中間浪缺陷是因?yàn)樵诖髩合铝?、大張力軋制的過(guò)程中很難觀察鋼卷的板型狀況，在后工序開卷時(shí)由于張力較小，板型缺陷明顯的反映出來(lái)，且后道工序的生產(chǎn)無(wú)法對(duì)板型進(jìn)行有效改善。

鋼卷表面出現(xiàn)的軟點(diǎn)缺陷是工作輥硬度不均勻和局部硬度低造成的。根據(jù)軟點(diǎn)缺陷部位檢測(cè)下線軋輥相對(duì)應(yīng)位置，發(fā)現(xiàn)低點(diǎn)硬度值達(dá)到HS90，其余輥面硬度達(dá)到HS93 以上，不符合軋輥硬度要求。

表面存在色差紋的主要原因是潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻、潤(rùn)滑不均勻造成的。在大軋制力和大變形量的條件下無(wú)法達(dá)到均勻潤(rùn)滑、冷卻，需要對(duì)工藝潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)軋輥輥面的粗糙度為0.56 μm～0.4 μm，因此分析認(rèn)為軋輥粗糙度不均也是產(chǎn)生表面色差紋的原因。

4 工藝改進(jìn)及實(shí)施效果

根據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題，制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施。對(duì)工藝潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整，介質(zhì)噴灑壓力提高至0.8 MPa，乳化液濃度提高至5.0%～7.0%，溫度由52℃提高至55℃，提高工作輥輥縫區(qū)的噴灑流量，對(duì)乳化液噴嘴進(jìn)行了精確調(diào)整，使乳化液能準(zhǔn)確的噴灑至輥縫處。對(duì)軋制使用的工作輥要求硬度偏差在HS1 以內(nèi)，粗糙度偏差不大于0.05 μm。同時(shí)對(duì)軋制工藝、各道次的控制彎輥力進(jìn)行了調(diào)節(jié)，彎輥力每道次降低10%～15%。完善軋制規(guī)程，合理控制道次壓下量和張力。

實(shí)施上述措施后，300 系列、400 系列、200 系列不銹鋼卷軋制后未出現(xiàn)上述缺陷，表面質(zhì)量符合要求，板型明顯改善，未出現(xiàn)任何浪形缺陷，客戶使用反饋的信息較好。