王魯寧
摘 要 目前國內具備SUS304鋼種0.2mm厚度規(guī)格冷軋產品生產能力的企業(yè)較少,為增強本鋼不銹鋼市場競爭力,本鋼不銹鋼冷軋采用0.7mm改軋卷→20輥森吉米爾軋機→冷帶退火酸洗機組→平整機組→重卷拉矯機組→檢驗→包裝繳庫→發(fā)貨的工藝流程生產0.2mm×1219mm的SUS304(2B)不銹鋼。結合生產實際,確定了關鍵工藝控制參數(shù),并編制了生產試制方案。試制檢驗結果表明,各項技術指標完全滿足技術條件要求,而且工藝性能良好,并多次出口韓國,得到用戶的認可。
關鍵詞 冷軋;退火;酸洗;SUS304
中圖分類號 TG33 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)162-0173-02
SUS304鋼種作為奧氏體不銹鋼中的典型鋼種,其應用領域在不銹鋼所有產品中最廣泛,市場需求量最大。該鋼種被廣泛應用于櫥柜、汽車配件、醫(yī)療器具、建材、化學、食品工業(yè)等領域[ 1 ]。SUS304鋼種0.2mm冷軋產品目前均以精密鋼帶為主,因此限制該厚度產品的用途范圍,而寬幅0.2mm厚度的冷軋產品的成功研制,很大程度上擴大其使用范圍,并大大降低了用戶的生產成本,市場前景廣闊。而我公司試制該厚度產品是利用生產過程中產生的0.7mm厚度的降級品作為二次改軋原料,也為公司創(chuàng)造出可觀的經濟效益。
本鋼不銹鋼冷軋丹東有限責任公司采用20輥森吉米爾軋機→冷帶退火酸洗機組→平整機組→重卷拉矯機組的生產工藝成功研制開發(fā)了0.2mm×1219mm的SUS304(2B)不銹鋼冷軋產品,經拉伸和硬度檢驗,各項指標均符合技術條件要求,工藝性能良好,并多次出口韓國,得到用戶的認可。該厚度產品被采用復合壓延的方式應用于制作不銹鋼廚具等用途。
1 試驗材料及方法
1.1 軋制工藝
本鋼采用20輥森吉米爾軋機對帶鋼進行軋制,為達到良好的板型和目標厚度,在東北大學RAL實驗室合作開展單道次拉伸變形抗力測試實驗、獲得真應力應變曲線[2],最終目的是為了得到SUS304鋼種的變形抗力表達式,根據(jù)實驗結果確定了軋制工藝,本次試制采用原料厚度為0.70mm,經8道次軋制軋到目標規(guī)格0.20mm,具體軋制工藝如表1。
軋制后,帶鋼的板型良好,實際厚度為0.199mm,符合厚度公差要求。
1.2 退火、酸洗工藝
冷軋后的SUS304鋼種通過加熱再結晶原理消除加工硬化,從而達到軟化目的,根據(jù)鋼種的退火特性,保證帶鋼的力學性能,SUS304鋼種的退火溫度設定在930℃~1140℃。
為保證帶鋼表面的氧化鐵皮完全消除以及在帶鋼表面形成致密的Gr2O3鈍化膜,SUS304鋼種采用Na2SO4電解酸洗+HNO3/HF混酸酸洗的酸洗工藝。其中Na2SO4電解液的溫度設定為80℃,PH值為5~6,電流為15A/ dm2。HNO3/HF混酸中HNO3的濃度為100g/L~110g/L,HF的濃度為8g/L~9g/L,溫度為50℃~52℃。
1.3 平整工藝
平整機組采用2輥干式可逆平整,鑒于對不銹鋼帶鋼表面質量的嚴格要求,平整輥要求粗糙度(Ra)為0.2μm;根據(jù)帶鋼的厚度,0.20mm厚度的帶鋼采用平整輥的凸度為0.35mm;同時根據(jù)板型適當調整平整輥的傾斜。
1.4 重卷拉矯工藝
重卷拉矯機組采用兩彎兩矯濕式拉矯,對帶鋼板型加以改善,并對帶鋼按客戶要求進行切邊、分卷。最后經由檢驗→包裝繳庫→發(fā)貨。
2 試驗結果及分析
2.1 變形抗力分析
對軋制所得的不同變形量的試樣,按GB/T228.1-2010做出拉伸試樣在拉伸試驗機上進行拉伸,得到SUS304鋼種在不同累積變形量時的常溫屈服強度、抗拉強度及延伸率,如圖1、圖2和圖3所示。采用MS Excel對所獲得的曲線進行3次擬合,得到累積變形量與屈服強度、抗拉強度的關系式。
變形抗力表達式如下:
累積變形量與屈服強度的關系式:
y=2252x3–3322.8x2+1821.2x+263.09
根據(jù)變形抗力表達式以及先期軋制不銹鋼的數(shù)據(jù)累積,結合本鋼20輥森吉米爾軋機的實際情況,確定本次試制SUS304鋼種0.20mm極限厚度規(guī)格的軋制工藝。
2.2 成品力學性能
成品力學性能要求按JIS G4305-2012標準執(zhí)行。SUS304鋼種0.2mm冷軋成品的力學性能檢驗結果見表2。
2.3 金相分析
對成品取樣進行金相分析,金相照片如圖4。
晶粒度為6.61,達到預期目標。
2.4 成品厚度及表面質量
在重卷拉矯機組生產過程中對帶鋼厚度及表面質量進行測量和檢查,成品實際規(guī)格為0.199mm×1219mm;帶鋼的表面質量也較好,色澤均勻,符合我公司合格品的判定標準要求。
3 結論
1)SUS304(0.70mm)改軋卷→20輥森吉米爾軋機→冷帶退火酸洗機組→平整機組→重卷拉矯機組→檢驗→包裝繳庫→發(fā)貨的工藝流程生產0.20mm的SUS304(2B)冷軋不銹鋼卷的各項技術指標完全滿足標準要求,而且工藝性能良好。
2)本鋼不銹鋼冷軋丹東有限責任公司利用生產過程中產生的0.7mm厚度的降級品作為二次改軋原料試制0.20mm極限規(guī)格冷軋產品,在為公司減少損失的同時也為公司創(chuàng)造出可觀的經濟效益,同時也使得高附加值產品比例增加。
3)本鋼具備生產SUS304(2B)鋼種0.20mm極限厚度規(guī)格的生產能力,且厚度精度、表面質量及力學性能優(yōu)良,完全滿足用戶采用復合壓延的方式制作不銹鋼廚具的要求,并得到用戶好評,從而為本鋼開拓不銹鋼市場,提高本鋼不銹鋼市場競爭力奠定堅實的基礎。
參考文獻
[1]李登超.不銹鋼板帶材生產技術[M].1版.北京:化學工業(yè)出版社,2008,9.
[2]王殊尋,李二玲,鄧沛然,等.SUS304不銹鋼極限拉延比的研究[J].熱加工工藝,2014,43(13):106-108.