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文檔簡介

1、不銹鋼知識、不銹鋼的工藝流程帶鋼準備機組()本機組專為提高產品成材率而焊接引帶設計,本機組另一功能為原材料表面質量檢查二十冷軋機象不銹鋼一樣需要高強度、高精度制品的專門為冷軋而設計的軋機,該軋機目前為世界上最為先進的二十輥軋機。該機組配備全過程的自動厚度控制系統,該系統控制精度為本系統除壓下裝置和系統程序外,還有一臺工業用位奔騰計算機作為中心控制單元,臺測厚儀分別位于帶鋼兩側,測厚系統與系統,系統流程周期計算相連接。帶鋼斷面測量:這個功能允許操作者在整個帶鋼寬度上移動測厚儀,并且在的顯示屏上得到帶鋼的斷面圖,并可打印出來。這樣,操作者可以精確地設定參數和控制板型。測厚儀的形架及液壓缸可以保證移

2、動測厚儀移動。測厚儀的選擇受軋機方向開關的限制,如果操作者想看入口帶鋼斷面,他可以改變方向開關并按移動鍵,測厚儀就每隔測量一個點,然后測厚儀回到中間,帶鋼的斷面就顯示在屏幕上。該機組還配備了先進的乳化液過濾系統,從而可以保證生產出的帶鋼表面美觀光潔。連續退火酸洗()在冷軋中發生的不銹鋼內部組織,通過熱處理恢復常態,同時在熱處理過程中發生的高溫氧化物,為了保持不銹鋼的固有表面而再次進行酸洗去掉高溫氧化物的工程(工序)。本機組為美國公司設備,機組全長為,設有無明火預熱段、預熱段、加熱段和均熱段共四段退火爐,設有中性鹽硫酸鈉電解酸洗,從而進行硝酸、氫氟酸的混合酸洗段,從而可以最終保證帶鋼表面的光潔度

3、。平整機組()在冷軋后經熱處理的制品以極少的壓下量來軋制的工序,其目的是為了得到制品的機械性能的改善提高和核正,以及為了得到金屬光澤的設備。表面研磨機組()根據用戶要求表面狀態進行研磨的最終表面研磨的加工工程。公司生產、2O、等表面的產品。縱剪機組()在前工程中加工完了的制品,按照用戶的要求所定的長度、寬度剪段的工程。本工程可剪切規格為寬度之間。橫剪機組()在前工程中加工完了的制品,按照用戶的要求所定的長度、寬度剪段的工程。本工程可剪段規格為長度之間的鋼板、可分割重量不等的小鋼卷。二、表面加工等級、特征及用途原面:NO.1(白板)熱軋后施以熱處理及酸洗處理的表面。一般用于冷軋材料,工業用槽罐、

4、化學工業裝置等,厚度較厚由2.0MM-8.0MM。鈍面:NO.2D冷軋後經熱處理、酸洗者,其材質柔軟,表面呈銀白色光澤,用於深沖壓加工,如汽車構件、水管等。霧面:NO.2B冷軋後經熱處理、酸洗,再以精軋加工使表面為適度之光亮者。由於表面光滑,易於再研磨,使表面更加光亮,用途廣泛,如餐具、建材等。采用改善機械性能的表面處理后,幾乎滿足所有用途。粗砂:NO.3用100-120號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋。用于建筑內外裝飾材料、電器產品及廚房設備等。細砂:NO.4用粒度150-180號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條紋比NO.3細。用于浴池、

5、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。#320:用320號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條紋比NO.4細。用于浴池、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。毛絲面HAIRLINE:HLNO.4經適當粒度拋光砂帶的連續研磨生成研磨花紋的產品(細分150-320號)。主要用于建筑裝飾,電梯,建筑物的門、面板等。亮面:BA經冷軋后施以光亮退火,并經過平整得到的產品。表面光澤度極好,有很高的反射率。如同鏡面的表面。用于家電產品、鏡子、廚房設備、裝飾材料等。三、退火的應用在冷軋帶鋼生產中,應用最多的是退火。所謂退火,是將帶鋼緩慢加熱到所需的溫度(高于AC

6、3或在AC1和Acm之間,也可以在Acl以下),并且在該溫度下停留一段時間,然后慢慢冷卻到一定溫度(如600C左右)出爐,再在空氣中冷卻。由于目的和要求不同,其工藝和最后獲得的組織也不同,因此,退火又可分為以下幾種方式:(1)完全退火將帶鋼加熱到AC3以上,經保溫一段時間后,緩慢冷卻到600C左右出爐,然后在空氣中冷卻,這種退火稱為完全退火。完全退火主要用于含碳小于0.8的亞共析鋼帶和共析鋼帶,過共析鋼不宜采用這種方法。因其采用完全退火后會使過共析鋼帶中出現網狀滲碳體,增大脆性。完全退火的目的,是使組織發生重結晶細化,從而得到較細而均勻一致的組織,以消除熱軋所造成的帶狀組織或魏氏組織(鋼過熱時

7、,奧氏體晶粒長大,而后在快冷時沿一定方向形成脆而粗大的針狀組織,即魏氏組織;亦可用正火方法消除),同時,使帶鋼軟化消除內應力。在實際生產中,退火往往是在較高的溫度下進行,這是為了加速帶鋼的組織轉變,并進一步使奧氏體化學成分趨于均勻。但在這種溫度下,一般保溫時間不宜過長,否則會引起晶粒的粗大。由于合金元素(除錳外)大都有阻止晶粒長大的作用,因此,對一些合金帶鋼來說,溫度適當高些,就更沒有什么關系了。不完全退火與完全退火不同之處是加熱溫度稍低。亦即將帶鋼加熱到Acl與AC3之間的一個溫度,而加熱時間,保溫時間,冷卻速度等均與完全退火相同,至于加熱溫度,就碳鋼而言一般在AC1以上4060C之間,而合

8、金鋼則視其AC1而定,一般在AC1以上3050C,不過在實際生產中往往高于這個溫度。由于不完全退火只能使帶鋼中的部分組織(珠光體)發生重結晶細化,但處理后仍有部分原始組織(鐵素體或滲碳體)保留下來,因此這種退火只用于已經經過正確熱軋或退火后的亞共析鋼。不需要改變其組織僅為消除內部具有較大的應力,或降低硬度、提高塑性、達到提高機械性能的目的,或用來促使過共析鋼的軟化。因為過共析鋼如采用完全退火,奧氏體在緩冷時會析出網狀滲碳體,增加脆性、硬度,從而降低了帶鋼的力學性能。(3)等溫退火是完全退火的一種類型。它是將帶鋼加熱到AC3以上溫度保溫后,以任意的冷卻速度冷至AC1以下一個溫度,并在這個溫度保留

9、一段時間,使奧氏體發生等溫轉變成珠光體,而后在空氣中冷卻。等溫退火的特點是在等溫轉變前后都可快速冷卻,這就大大地縮短了退火時間,生產效率提高,并且處理后的帶鋼組織均勻。因此,用于退火周期較長的合金鋼,有其特殊意義和實用價值。(4)球化退火是不完全退火的一種類型。它是將帶鋼加熱到AC1以上溫度(比不完全退火更低些),保溫后以很緩慢的速度冷卻到該鋼種的Ar1以下一個溫度,并在這個溫度下保溫一段較長時間,然后冷卻到500600C出爐,空冷至室溫。由于這種退火后,珠光體中的滲碳體及過剩(二次)滲碳體都呈球狀分布,故稱球化退火。球化退火之所以能使滲碳體球化,是因為它的加熱溫度只高于AC1不多,珠光體雖然

10、轉變為奧氏體,但尚有未溶解的滲碳體殘粒存在,在隨后緩冷中,這些殘粒便成為滲碳體聚集的核心,因而得到的珠光體呈球狀(即粒狀滲碳體)分布在鐵素體基體上。球化退火主要用于碳素工具鋼帶及滾動軸承鋼的熱處理。因為這類帶鋼的組織是片狀珠光體和二次滲碳體,硬度和脆性都較高,經過球化退火后,硬度顯著降低,同時減小了脆性,便于進一步加工。當鋼中的網狀滲碳體嚴重時應先進行正火處理再進行球化退火,因為鋼中如有網狀滲碳體存在時,將阻止球化的進行。(5)再結晶退火又謂低溫退火。它不同于上述的各種退火,它是將帶鋼加熱到大于再結晶溫度以上,但小于AC1溫度(約600680C),并在此溫度保溫一段時間(不必過長),使晶粒恢復

11、原狀,然后在空氣中冷卻。再結晶退火,主要用于消除冷軋過程中的加工硬化,亦即消除在軋制過程中由于變形所產生的晶粒破碎、晶格歪扭,晶粒間相對位移而使帶鋼的便度、強度增加、塑性下降的硬化現象。再結晶退火就是利用退火過程中的再結晶作用,使其晶粒重新排列從而使帶鋼的組織處于穩定的狀態,提高帶鋼的塑性,達到進一步軋制的目的。一般,變形程度愈大,再結晶溫度就愈低,再結晶退火后晶粒便愈細,帶鋼的原始晶粒愈細,再結晶后的晶粒也愈細。應當注意的是,帶鋼應避免經受515的變形,因其再結晶后容易形成粗大的組織,使帶鋼力學性能變壞。為此,這里最好采用完全退火或者正火來代替再結晶,以保證帶鋼的質量。另外,由于對帶鋼的要求

12、不同,某些帶鋼需要保留一部分因冷加工硬化而得來的強度與彈性時,它的再結晶退火溫度必須根據帶鋼的具體要求來確定。(6)正火又謂常化,是完全退火的一種特殊形式。它是將帶鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Acm(過共析鋼),以上保溫一段時間,然后在空氣中冷卻。可見,它與完全退火不同之處是冷卻速度較快,故獲得較細的晶粒。正火的工藝及其目的與退火基本上是一致的,正火主要應用于過共析鋼,以消除網狀二次滲碳體,給球化退火做組織上的準備,或用于低碳或中碳鋼(碳小于0.4)以代替退火,改善組織。有時為了挽救某些粗大的組織,采用所謂高溫正火,即將帶鋼加熱至Ac3或Acm以上100150C。綜上所述,不管哪種方式的退火,

13、其主要目的是降低帶鋼的硬度,改善性能,細化晶粒,增加塑性、消除內應力,使冷軋得以繼續進行。因此,退火已被廣泛用于作為冷軋帶鋼生產中消除加工硬化和控制其性能的一個重要手段。冷軋生產中的退火,除了按方式分為上述幾種退火外,根據不同的要求和目的,以及在操作過程中的不同工藝要求,按其用途可分為坯料退火、中間退火,成品退火等幾種。1、坯料退火目的是使熱軋坯料獲得細致和均勻的組織、降低硬度以及消除內應力,使坯料適應于冷軋。眾所周知,為使冷軋帶鋼的產品能滿足用戶的要求,對于作為冷軋帶鋼原料的熱軋坯料,其性能必須滿足冷軋對其的要求,例如保證硬度低,塑性好及沒有組織缺陷等。而熱軋后的坯料,往往由于熱軋時冷卻過程

14、散熱的不均勻,有可能在坯料內部產生殘余的應力。這種殘余應力的存在,促進了以后的加工硬化,降低了塑性,特別是當熱軋終了溫度太低時,這種殘余應力是非常顯著的。又如,亞共析鋼的終軋溫度略高于Ar3相變點,此時為單相體晶粒,組織均勻,軋后帶鋼具有良好的機械性能。若終軋溫度在Ar3相交點以下,不僅在兩相組織(奧氏體和鐵素體)中變形塑性不好,還會產生帶狀組織,從而產生殘余應力。另外,帶鋼的冷卻速度對金相組織和力學性能的影響也很大。軋后冷卻速度的大小、決定了奧氏體組織的轉變程度,相變后產物的結構以及鐵素體組織的結構等。冷卻緩慢雖對減小帶鋼的內應力是有利的,但過高的終軋溫度將會因卷取后的再結晶和緩慢冷卻而產生

15、粗晶組織及碳化物的積聚,冷卻過快,又將可能產生部分淬火或全淬火現象,得到很高的硬度組織,從而降低了帶鋼塑性并破壞了加工硬化時力學性能的控制作用,這樣的帶鋼根本無法進行軋制。為了消除上述可能發生的硬化作用,應該在熱軋后及冷軋前進行一次退火,既消除帶鋼內部的殘余應力,又可改善士丕料的原始組織,降低帶鋼坯的硬度,使其適合于冷軋的要求。在實際生產中,并不是所有冷軋坯料都要進行坯料退火。一般僅對個別的難變形鋼種及部分碳素工具鋼,合金工具鋼,高速鋼等由于熱軋過程中,軋制溫度波動過大,冷卻不均,終軋溫度和冷卻溫度控制不當等因素致使熱軋帶鋼得到混合的或帶狀組織,并產生內應力的情況下才不得已而采用。當然也有例外

16、,對一些有特殊要求的帶鋼如硅鋼帶的坯料退火,其主要目的只是為了脫碳。2、中間退火冷軋生產過程中的一種退火,它的目的是為了消除在冷軋過程中由于加工硬化而引起的缺陷。大家知道,帶鋼每冷軋到一定程度后,由于加工硬化作用,帶鋼的硬度增加,塑性降低,且硬化程度的增加和塑性降低是隨著總壓下率的增加而增加和降低,帶鋼硬化后再軋就會產生破裂的危險。為避免帶鋼發生破斷和便于進一步軋制,必須進行退火軟化。用于此目的的退火,一般稱之為中間退火。除非是塑性十分良好,厚度要求不是很薄的帶鋼,一般帶鋼都必需進行一次或幾次中間退火才能完成冷軋工序。中間退火的目的即在于消除加工硬化作用,因此所采用的退火溫度就應該以能使帶鋼充

17、分再結晶而又不造成晶粒的過大過長為度。所以,中間退火主要是采用再結晶退火,其再結晶溫度的高低,取決于帶鋼的成分和變形程度。中間退火的溫度一般要比坯料退火低一些,對于一些特殊要求的中間退火如硅鋼的中間脫碳退火,可稱之為脫碳退火。3、成品退火目的,在于控制帶鋼的力學性能使之達到成品的要求標準。例如,對于軟狀態帶鋼要求延伸率高而硬度或強度低。此時,成品退火應能充分消除冷硬,使之達到適合于成品要求的延伸率及抗拉強度要求,以滿足一般延展性能的需要,同時,消除帶鋼因冷軋所引起的內應力,并提高其塑性。另外使帶鋼內部達到要求的晶粒組織,使之適合于成品用途的要求。這種退火是在帶鋼經過冷軋過程完畢以后的最后一次退

18、火,是決定成品帶鋼性能的關鍵一環,因此稱其為成品退火。成品退火在溫度及時間上的要求,與中間退火基本上是一致的,但成品退火既決定成品最后質量,況且帶鋼的力學性能與退火溫度、晶粒大小及退火前的變形程度有著密切的聯系,因此對技術條件就有比較嚴格的要求。一般,其退火溫度、時間范圍要比中間退火嚴,退火必須均勻。由于成品退火大多是用于用戶要求軟狀態產品最終的一次退火,以控制產品的性能,滿足使用條件,所以退火的溫度應根據成品冷軋總壓下率的大小等而定。有些半硬及冷硬產品也采用退火來控制性能,此時更需綜合考慮各有關因素。四、退火設備及工藝1、緊卷罩式退火緊卷退火是板卷以緊卷狀態進行退火的。板卷由對流器傳熱和通過

19、內罩輻射熱加熱時,板卷中心達到所規定溫度需要時間長,但是,不需要象后面所講的松卷退火、連續退火那樣開卷,而且有表面不易擦傷,投資便宜等優點。在底盤內有一個鼓風機使保護氣氛循環,而且在卷與卷間插入對流器,其作用主要是向板卷傳熱,讓保護氣體在對流器之間流過。爐體與控制儀表相連接,如能選定規定溫度,就能測出板卷溫度。同時,爐體溫度和板卷溫度能夠進行自動控制。在退火周期中,冷卻占用的時間長,為了促進冷卻,采用往底盤中的特殊合金制管中注水,或通過熱交換器把保護氣體抽出爐外的冷卻方法。爐體形式有單垛退火爐和多垛退火爐兩種。單垛退火爐每一垛有一個罩。多垛退火爐的幾個垛(34)可以裝在一個罩里,后者適合于品種

20、少、產量大的情況。2、典型退火工藝熱處理工藝由加熱、保溫、冷卻三個過程組成。根據設備和不同規格而有各種規定,但一般來說,要遵照下面規則:(1)保溫范圍為600750C,退火溫度越高,保溫時間越長,鋼板也就越軟,延伸率增加,加工性能得到改善。(2)如果退火溫度過高,就會促使再結晶晶粒粗大化,往往加工表面粗糙(所謂粒狀表面)。(3)為了使鋼中固溶碳和氮充分析出,采用緩冷方法,形成軟質鋼板。緊卷退火時,冷卻速度小,基本沒有問題。下圖所示為緊卷退火熱處理工藝之一例。3、氣體保護光亮退火中,為預防鋼帶氧化和脫碳,常用氨分解氣氛進行保護。液氨(NH3)在高溫下,用鎳作催化劑,分解為75%的氫氣(H2)和2

21、5%的氮氣(N2),從而減少爐氣中氧氣(O2)和鋼帶的反應。氨分解應注意:氨分解爐溫應控制在800850C,使氨能夠充分分解;分解后的氣體露點應控制在-20C左右,使氣體干燥,防止水分進入爐內使鋼帶氧化;液氨輸入壓力為0.20.4MPa,分解爐內壓力控制在0.05MPa左右。五、酸洗一、酸洗線的目的酸洗線的目的有四個:1、除去熱軋板卷表面氧化鐵皮熱軋板卷系在終軋溫度800900C高溫下經受熱軋,因此,在帶鋼表面生成大量氧化鐵皮。這種氧化鐵皮給冷軋操作帶來了障礙,損壞了產品表面的美觀,同時,也妨礙鍍層性能、噴涂性能。為除去這種氧化鐵皮通常采用機械法和化學法相結合的方法。所謂機械法是采用除鱗機進行

22、彎曲加工使氧化鐵皮中發生龜裂,容易和酸接觸而除掉氧化鐵皮的方法。所謂化學法是使氧化鐵皮和酸發生反應而除去氧化鐵皮的方法。所使用的酸通常是硫酸或鹽酸。鹽酸和硫酸相比較,具有與氧化鐵皮反應快、生成的鐵鹽在鹽酸中溶解度大等優點,因此,可加快酸洗線的速度,提高了生產效率。2、板卷的連接(焊接)為提高后部工序的作業率和收得率,把幾個熱軋板卷接頭焊接起來,形成一個大板卷。3、側剪邊熱軋板卷的板寬全長未必均勻,并且由于邊緣存在有龜裂的情況,故通常進行側剪邊。4、涂油為防止板卷在卷取運輸中產生傷痕,防銹或作為軋制頂涂敷,依照以上不同用途涂敷各種油(把這種操作總稱預涂油)。酸洗設備和操作帶鋼酸洗所使用的設備是連續酸洗設備,盡管各個設備間存在某些不同,熱軋板卷用開卷機開卷,經焊接、在酸洗槽中除去氧化鐵皮、水洗、烘干后,進行側剪邊、涂油,最后卷取。開卷機:開卷機是熱軋板卷的放料裝置,根據需要,為使氧化鐵皮中發生龜裂,設置加壓輥、校平輥。破鱗機:破鱗機是為使氧化鐵皮中發生龜裂,在酸洗槽中很容易除去氧化鐵皮而設置的裝

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