一种表面油膜稳定的薄带钢及其生产方法转让专利
申请号 : CN201910208503.0
文献号 : CN109926458B
文献日 : 2020-09-15
发明人 : 蒋光锐 , 滕华湘 , 商婷 , 刘广会 , 李研 , 李翔宇 , 王海全 , 张浩 , 胡燕慧 , 李明远 , 刘李斌
申请人 : 首钢集团有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种表面油膜稳定的薄带钢的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:进行板坯加热;
对加热后的所述板坯进行粗轧及精轧;
对精轧后的所述板坯进行冷却;
通过冷轧机对冷却后的所述板坯进行冷轧;
对冷轧后的所述板坯进行表面清洗及热处理;
通过光整机对热处理后的所述板坯进行光整;
对光整后的所述板坯进行卷取,得到薄带钢;
其中,通过控制所述板坯光整的单位宽度轧制力≥2 kN/mm,使1.3≤所述薄带钢的Sci≤1.7;
通过控制精轧后得到的所述板坯的横向凸度≤50u,所述板坯的热处理单位面积张力2
≤6 kN/mm,使所述薄带钢的横向凸度≤5u;
通过控制-0.3μm≤所述冷轧机的末机架的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,-0.3μm≤所述光整机的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,使-0.5μm≤所述薄带钢的Rsk≤0.2μm;
其中,带钢表面粗糙度参数Rsk是描述了带钢表面微观结构中粗糙面偏离中线的程度;
核心区液体滞留指数Sci是指轮廓支承长度率曲线上核心区单位长度的空隙面积和轮廓均方根偏差的比值,定义为: ;其中,Sq是轮廓均方根偏差,A0.05是轮廓支承长度率曲线上从0到5%高度的空白面积,A0.8是轮廓支承长度率曲线上从0到80%高度的空白面积,△x是测量时离散点之间的距离,M是测量长度上离散点的个数。
2.根据权利要求1所述的表面油膜稳定的薄带钢的生产方法,其特征在于,所述表面油膜稳定的薄带钢的生产方法还包括:热处理完成后,进行镀锌。
3.根据权利要求2所述的表面油膜稳定的薄带钢的生产方法,其特征在于;
所述镀锌采用电镀锌。
4.根据权利要求2所述的表面油膜稳定的薄带钢的生产方法,其特征在于;
所述镀锌采用电热镀锌。
5.一种表面油膜稳定的薄带钢,其特征在于,基于权利要求1所述的表面油膜稳定的薄带钢的生产方法制备而成。
说明书 :
一种表面油膜稳定的薄带钢及其生产方法
技术领域
背景技术
钢上下表面均涂上一层防锈油或冲压油,油膜重量一般为单面0.5g/m2到2.0g/m2之间。薄
带钢从卷取下线到开卷使用,中间往往会经历较长时间以及复杂的环境,比如仓储、陆上运
输、海上运输等等。
膜偏厚现象。这些现象都与表面油膜在运输和仓储时的不稳定流动有关。一旦出现表面油
膜分布不均匀,就会影响到薄带钢的使用,比如在油膜较薄的位置出现锈蚀,冲压时油膜较
厚位置发生打滑等。
发明内容
冷却;通过冷轧机对冷却后的所述板坯进行冷轧;对冷轧后的所述板坯进行表面清洗及热
处理;通过光整机对热处理后的所述板坯进行光整;对光整后的所述板坯进行卷取,得到薄
带钢;其中,通过控制所述板坯光整的单位宽度轧制力≥2 kN/mm,使1.3≤所述薄带钢的
Sci≤1.7;通过控制精轧后得到的所述板坯的横向凸度≤50u,所述板坯的热处理单位面积
张力≤6 kN/mm2,使所述薄带钢的横向凸度≤5u;通过控制-0.3μm≤所述冷轧机的末机架
的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,-0.3μm≤所述光整机的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,使-0.5μm
≤所述薄带钢的Rsk≤0.2μm。
△x是测量时离散点之间的距离,M是测量长度上离散点的个数。
机对热处理后的板坯进行光整,对光整后的板坯进行卷取,得到薄带钢,通过控制板坯光整
的单位宽度轧制力≥2 kN/mm,使1.3≤薄带钢的Sci≤1.7,通过控制精轧后得到的板坯的
横向凸度≤50u,板坯的热处理单位面积张力≤6 kN/mm2,使薄带钢的横向凸度≤5u,通过
控制-0.3μm≤冷轧机的末机架的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,-0.3μm≤光整机的工作辊表面
的Rsk≤0.4μm,使-0.5μm≤薄带钢的Rsk≤0.2μm,保证带钢表面的油膜分布均匀,避免出现中间油膜偏薄,两侧油膜偏厚的现象,也避免出现中间和边部油膜都偏薄,而距离边部一定
距离位置油膜偏厚现象,保证薄带钢的正常使用。
附图说明
具体实施方式
kN/mm,使薄带钢的横向凸度≤5u。
过光整机对热处理后的板坯进行光整,对光整后的板坯进行卷取,得到薄带钢,通过控制板
坯光整的单位宽度轧制力≥2 kN/mm,使1.3≤薄带钢的Sci≤1.7,通过控制精轧后得到的
板坯的横向凸度≤50u,板坯的热处理单位面积张力≤6 kN/mm2,使薄带钢的横向凸度≤
5u,通过控制-0.3μm≤冷轧机的末机架的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,-0.3μm≤光整机的工
作辊表面的Rsk≤0.4μm,使-0.5μm≤薄带钢的Rsk≤0.2μm,保证带钢表面的油膜分布均匀,避免出现中间油膜偏薄,两侧油膜偏厚的现象,也避免出现中间和边部油膜都偏薄,而距离
边部一定距离位置油膜偏厚现象,保证薄带钢的正常使用。
般薄带钢的表面粗糙度Ra范围为0.6微米到2.0微米,Rz范围为4.0微米到6.0微米,因此油
膜厚度与粗糙度Ra的范围基本相当,薄带钢表面微观结构对表面油膜的稳定性有显著影
响。
似于一个一个连接在一起的高原,反之Rsk为正值则表明大部分粗糙面位于中线以下,表面
微观结构类似于一个一个连接在一起的深谷,如图3所示。
浸入到这些细小裂缝中,从而只能存在于表面微观结构之上,在外力作用下极易发生流动。
反之,如果带钢表面的Rsk为较小的负值甚至为正值,那么带钢表面的裂缝结构较多较宽,
油膜的表面张力不会阻碍油膜浸入表面的裂缝中,这样油膜在受到外力时就会被表面微观
结构阻碍,不会轻易发生流动,从而提高了油膜的稳定性。当然,如果Rsk参数太大,则意味
着带钢表面微观结构出现尖锐的尖峰,这些尖锐的尖峰在带钢卷取过程中会由于受到卷取
张力的压力而被压溃,反而无法起到保持油膜稳定性的作用。因此,Rsk参数也不能太大。根
据以上所述,通过控制-0.3μm≤冷轧机的末机架的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,-0.3μm≤光
整机的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,使-0.5μm≤薄带钢的Rsk≤0.2μm,薄带钢的Rsk优选的范
围是不小于-0.4微米同时不大于0.2微米,更优选的范围是不小于-0.35微米同时不大于
0.15微米。
值呈相反方向,即工作辊表面的Rsk参数如果为正值,则薄带钢表面的Rsk参数则往往为负
值。为了获得理想的薄带钢表面Rsk值,冷轧末机架和光整机的工作辊表面Rsk的取值范围
为不小于-0.3微米同时不大于0.4微米,优选的范围是不小于-0.3微米同时不大于0.3微
米,更优选的范围是不小于-0.2微米同时不大于0.3微米。
是轮廓支承长度率曲线上从0到5%高度的空白面积,A0.8是轮廓支承长度率曲线上从0到80%
高度的空白面积,△x是测量时离散点之间的距离,M是测量长度上离散点的个数。
指数越小,表明空隙越小,对应Rsk参数会倾向于偏负值。因此,为了能够保持油膜稳定性,
Sci应当有较大值。当然,如果Sci太大,则意味着带钢表面微观结构出现尖锐的尖峰,这些
尖锐的尖峰在带钢卷取过程中会由于受到卷取张力的压力而被压溃,反而无法起到保持油
膜稳定性的作用。因此,Sci也不能太大。但是Sci和Rsk并没有直接相关性,Rsk参数更偏向
于表示总体的偏向,而Sci指数则直接代表了空隙的面积。两个指标必须同时使用才能全面
表示表面微观结构的作用。根据以上所述,通过控制板坯光整的单位宽度轧制力≥2 kN/
mm,使1.3≤薄带钢的Sci≤1.7,薄带钢的Sci优选的范围是1.4到1.7,更优选的范围是1.45
到1.65。
钢表层结构打碎,获得更加随机分布的轮廓支承长度率曲线。当表面结构呈现完美的高斯
随机分布时,Sci指数接近1.56。为了获得这种接近完美的高斯随机分布,光整单位宽度轧
制力应当超过2 kN/mm,优选的范围是大于2.2 kN/mm,更优选的范围是大于2.4 kN/mm。
薄带钢总是中间最后,边部最薄。因此在层间压力一定的情况下,带钢中部的压力最大,边
部最小,如图3所示。因此如果薄带钢中部的压力超过了油膜流动的阻力,则油膜会发生流
动,出现不稳定不均匀。由于薄带钢的卷取张力不能无限减小,因此能够减小中部压力的方
法就是适当减小薄带钢的凸度,使得卷取张力造成的层间压力在薄带钢横向均匀分布。本
发明中通过控制精轧后得到的板坯的横向凸度≤50u,板坯的热处理单位面积张力≤6 kN/
mm2,使薄带钢的横向凸度≤5u,优选的范围是不大于4.8u,更优选的范围是不大于4.5u。当
然,凸度并不是越小越好,太小的凸度对带钢稳定运行有较高的控制要求。
卷的七分之一到十分之一,因此薄带钢的横向凸度一般只有其热轧卷横向凸度的七分之一
到十分之一。为了获得薄带钢横向凸度不超过5u,要求其热轧卷的横向凸度不超过50u,优
选的范围是不超过40u,更优选的范围是不超过35u。
薄带钢横向凸度,这是因为热处理时的带钢边缘位置一般处于平面应变状态,而中部位置
则处于平面应力状态,两个位置受力状态的不同导致薄带钢边部在较大张力和较高温度作
用下更容易减薄,使得横向凸度增大。当然,采用罩式退火时带钢不会受到张力的作用。因
此,要求控制退火过程中的带钢单位面积张力不超过6 kN/mm2,优选的范围是不超过5.8
kN/mm2,更优选的范围是不超过5.6 kN/mm2。
置之间的1/3和2/3宽度位置的各4个点,然后计算最大值与最小值的差值,而6个月仓储后
开卷后再同样测量油膜横向偏差。使用的薄带钢厚度均为0.7mm,宽度为1500mm,表面涂油
量为单面0.8g/m2。
实施4.8 - 1.35连续 5.7 2 0.4 0.2 50 0.1 0.21 0.11
例2 0.43 退火
实施4.8 - 1.45连续 6 2 0.2 0.2 45 0.05 0.21 0.16
例3 0.36 退火
实施5 - 1.56连续 5.5 2.3 0.2 0.15 50 0.1 0.22 0.12
例4 0.21 退火
实施4.5 -0.31.65罩式 - 2.4 0.3 0.15 34 0.1 0.16 0.06
例5 退火
实施4.6 0.131.7 罩式 - 2.5 -0.1 0 40 0.14 0.19 0.05
例6 退火
实施4.7 0.2 1.45连续 5.8 2.1 -0.2 -0.3 41 0.18 0.27 0.09
例7 退火
实施4.5 0.1 1.65连续 5.5 2.4 -0.2 -0.1 35 0.1 0.16 0.06
例8 退火
对比7.6 -0.51.34连续 6.1 1.8 0.4 0.45 60 0.12 0.33 0.21
例1 退火
对比7 - 1.38罩式 - 1.7 0.5 0.7 80 0.22 0.45 0.23
例2 0.89 退火
对比6 - 1.56连续 6.4 2 0.5 0.5 60 0.41 0.69 0.25
例3 0.56 退火
对比5.5 1.3 1.87罩式 - 2.8 -1.2 -0.9 55 0.12 0.42 0.3
例4 退火
对比4.5 - 1.23罩式 - 1.5 0.75 0.7 58 0.21 0.43 0.22
例5 0.98 退火
对比7.8 1.1 1.67连续 6.2 2.3 -0.9 -0.8 70 0.09 0.32 0.23
例6 退火
kN/mm2,使薄带钢的横向凸度≤5u,通过控制-0.3μm≤冷轧机的末机架的工作辊表面的Rsk
≤0.4μm,-0.3μm≤光整机的工作辊表面的Rsk≤0.4μm,使-0.5μm≤薄带钢的Rsk≤0.2μm,薄带钢表面的油膜具有较强的稳定性,经过6个月仓储后,薄带钢表面油膜重量的横向偏差
增加值不超过0.2g/m2,保证薄带钢表面的油膜分布均匀,避免出现中间油膜偏薄,两侧油
膜偏厚的现象,也避免出现中间和边部油膜都偏薄,而距离边部一定距离位置油膜偏厚现
象,保证薄带钢的正常使用。
的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖
在本发明的权利要求范围当中。