【正文】 978 年初 , 從原西德等國(guó)成套引進(jìn)的 1700mm 冷軋?jiān)O(shè)備同時(shí)引進(jìn)了一些專利技術(shù)在武鋼成功投產(chǎn)。該機(jī)組可年產(chǎn) 75 萬 t 冷軋薄板、 15 萬 t 鍍鋅板卷、 10 萬 t 鍍錫板卷。這套適用于冷軋工藝全過程的先進(jìn)設(shè)備 , 無論從機(jī)械制造、電氣傳動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)、儀表、檢測(cè)元件等都匯集了當(dāng)時(shí)世界上的先進(jìn)技術(shù)。從此 , 我國(guó) 冷軋生產(chǎn)技術(shù)跨入了一個(gè)歷史性飛躍發(fā)展的新時(shí)代。 [6] 我國(guó)冷軋板帶材生產(chǎn)工藝 冷軋板、帶材生產(chǎn)地工藝特點(diǎn) 1. 冷軋加工溫度低 ,在加工中產(chǎn)生不同程度的加工硬化 由于加工硬化 ,使軋制過程中金屬變形抗力增大 ,軋制壓力提高 ,同時(shí)還使金屬塑性降低 ,容易產(chǎn)生脆裂。當(dāng)鋼種一定時(shí) ,加工硬化的劇烈程度與冷軋變形程度有關(guān)。當(dāng)變形量加大使加工硬化超過一定程度后 ,就不能再繼續(xù)軋制。因此板、帶材經(jīng)受一定得冷軋總變形量之后 ,往往需要經(jīng)軟化處理 (再結(jié)晶退火或固溶處理 ),使之恢復(fù)塑性 ,降低抗力 ,利于繼續(xù)軋制。生 產(chǎn)過程中每?jī)纱诬浕幚碇g的、所完成的冷軋工作 ,稱為一個(gè)“軋程”。 2. 冷軋中要采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑 (工藝潤(rùn)滑 ) 冷軋過程中產(chǎn)生的劇烈變形和摩擦熱使軋件溫度升高 ,冷軋中采用工藝潤(rùn)滑的主要作用就是降低軋制時(shí)的溫度、減小金屬的變形抗力、降低能耗、提高軋輥的壽命、改善帶鋼及板厚度的均勻性和表面狀態(tài) ,可使軋機(jī)生產(chǎn)厚度更小的產(chǎn)品。在冷軋過程中 ,為了兼顧潤(rùn)滑和冷卻作用 ,采用油和水的混合劑 ?乳化液。乳化液即能起到潤(rùn)滑又能起到冷卻的作用。 [3] 3 冷軋中要采用張力軋制 所謂“張力軋制”就是軋件的眨著變形是在一定得 前張力和后張力作用下實(shí)現(xiàn)的。作用方向與軋制方向相同的張力叫做前張力 。作用方向與軋制方向相反的張力叫做后張力。張力的主要作用 :1)防止帶材在軋制過程中跑偏 。2 使帶材保持平直和良好的板型 。3)降低金屬變形抗力 ,便于軋制更薄的產(chǎn)品 。4 可以起適當(dāng)調(diào)整冷軋機(jī)主電機(jī)負(fù)荷的作用。 冷軋板帶鋼生產(chǎn)的工藝流程 冷軋一般的工藝流程 : 熱軋帶卷原料開卷 焊接酸洗 除磷 冷軋 退火 冷軋板、帶鋼的精整 冷軋板、帶鋼的精整一般主要包括表面清洗、退火、平整及剪切等工序。 冷軋板帶鋼生產(chǎn)的主要工藝 1 原料的酸洗 為了保證板帶的表面質(zhì)量 ,在坯料冷軋前必須去除氧化鐵皮 ,即除磷。氧化鐵皮的主要成分是 Fe2O Fe3O FeO。其中 ,氧化鐵皮最外層為 Fe2O3,約占氧化鐵皮厚度 10%,阻止氧化作用 。中間為 Fe3O4,約 50%,最里面與鐵相接觸為 FeO,約 40%。 酸洗的酸液可以是硫酸、鹽酸等 ,因鋼種的不同而不同。對(duì)于普碳鋼 ,鹽酸酸洗比起其他酸要好 ,鹽酸酸洗的方程式如下 : Fe2O3 + 4HCl 2FeCl2 +2H2O + 1/2O2。FeO + 2HCl FeCl2 +H2O Fe3O4 + 6HCl 3FeCl2 +3H2O + 1/2O2。Fe + 2HCl FeCl2 + H2 退火 退火是冷軋板帶生產(chǎn)中最主要的熱處理工序 ,冷軋中間退火的目的一般是通過再結(jié)晶消除加工硬化以提高及降低變形抗力 ,而成品退火的目的則除開通過再結(jié)晶消除硬化以外 ,還可以根據(jù)不同技術(shù)要求以獲得所需的組織和性能。 退火有 2 種方式 : 罩式爐退火和連續(xù)退火。 3 平整 在冷軋板、帶材的生產(chǎn)工序中 ,平整處理占有重要的地位。平整實(shí)質(zhì)上是一種小壓下率 (1%~5%)的二次冷軋 ,其主要功能 : 1 使帶鋼具 有良好的板形和較高的表面質(zhì)量 。 2 改變平整壓下率 , 可以使帶鋼的力學(xué)性能在一定范圍內(nèi)變化 , 以適應(yīng)不同用途的要求 。 3 對(duì)于深沖用鋼板 , 經(jīng)小壓下率平整后能避免乳化液對(duì)帶鋼表面缺陷檢查的干擾 , 提高帶鋼的表面質(zhì)量。另外 , 干平整可用小延伸率獲得具有良好力學(xué)性能的產(chǎn)品。但干平整軋制力大 ,小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。平整軋機(jī)有單機(jī)架平整和雙機(jī)架平整。不同產(chǎn)品平整軋制的要求不同。 我國(guó)冷軋板帶材生產(chǎn)狀況 我國(guó)的冷軋板帶材產(chǎn)量增長(zhǎng)很快 ,2021 年我國(guó)冷軋板帶材產(chǎn)量 4654. 41 萬 t 包括冷軋薄板、 冷軋薄寬鋼帶、冷軋窄鋼帶、鍍層板帶和涂層板帶 ,比2021 年增加了 1724 萬 t ,同比增長(zhǎng)了 % ,增長(zhǎng)幅度很是驚人。 2021 年 1 8 月份冷軋板帶材產(chǎn)量達(dá)到了 4113 萬 t ,預(yù)計(jì)全年將達(dá)到 6100 萬 t 。而我國(guó)的冷軋產(chǎn)能也在集中釋放 ,2021 ~ 2021 年 ,我國(guó)冷軋產(chǎn)量的增長(zhǎng)是在涂鍍類產(chǎn)品的帶動(dòng)下快速增長(zhǎng) ,國(guó)內(nèi)鍍鋅和彩涂產(chǎn)量的釋放消耗了大量新增的冷軋產(chǎn)能。2021 年國(guó)內(nèi)新增冷軋能力 500 萬 t ,2021 年國(guó)內(nèi)新增了 1400 萬 t 產(chǎn)能 ,2021 年我國(guó)新增冷連軋產(chǎn)能 1500 萬 t ,使得我國(guó)冷軋產(chǎn)能進(jìn)入高峰期 ,2021 年新增冷軋板帶產(chǎn)能約 1000 萬 t ,我國(guó) 2021 年冷軋板帶材總產(chǎn)能在 6000 萬 t 左右 ,預(yù)計(jì) 2021 2021 年冷軋產(chǎn)能增加 3400 萬 t ,2021 年底冷軋總產(chǎn)能將達(dá)到 9400萬 t。 [8] 冷軋產(chǎn)品及其主要用途 冷軋帶鋼和薄板一般厚度為 ~,寬度為 100~2021mm。冷軋板帶鋼的產(chǎn)品品種很多 ,生產(chǎn)工藝流程也各有其特點(diǎn)。具有代表性的冷軋板帶鋼產(chǎn)品有 :鍍層薄板 (包括鍍鋅、鍍錫板等 ),深沖鋼板 (以汽車板為主 ),電工用硅鋼板 ,不銹鋼板和涂層鋼板。成品供應(yīng)以板或卷形式為主。由于其產(chǎn)品規(guī)格繁多 ,尺寸精度高 ,表面質(zhì)量好 ,機(jī)械性能及工藝性能優(yōu)良 ,被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造 ,汽車制造、機(jī)動(dòng)車輛、航空航天、輕工食品、電子儀表及家用電器等工業(yè)部門。 表 11 冷軋帶鋼和薄板的產(chǎn)品規(guī)格及用途 產(chǎn)品 厚度 /mm 寬度 /mm 主要用途 冷軋帶鋼或薄板 ~ 750~2021 汽車外殼 ,電冰箱 ,洗衣機(jī) ,家具 ,建筑結(jié)構(gòu) ,冷彎型鋼和各種容器 鍍鋅板 ~ 1000~1500 屋面板 ,容器 ,包裝 ,油桶 鍍錫薄板 ~ 508~1100 罐頭 ,玩具 ,包裝箱 ,容器 電工薄板 (硅鋼片 ) ~ 750~1000 各種變壓器 ,電機(jī) 有機(jī)涂層薄板 (彩涂板 ,塑料涂層板 ) ~ 1000~1500 車輛 ,建筑裝飾 ,家具 ,儀表器外殼 ,電冰箱 ,洗衣機(jī) 不銹鋼板 ~ 750~1500 餐具 ,家電 ,車輛 ,建筑裝飾 其他 (低合金結(jié)構(gòu)鋼 )等鋼板 ~ 750~1500 各種結(jié)構(gòu)件 ,容器 ,焊管原料 冷軋板帶的發(fā)展趨勢(shì) 1 我國(guó)冷軋薄板的生產(chǎn)還有一定的發(fā)展空間。 2 鍍鋅機(jī)組中一般水平的機(jī)組偏多。 鍍鋅產(chǎn)品的激烈競(jìng)爭(zhēng)已從 2021 年開始顯現(xiàn)。要適當(dāng)增加 Zn Fe,Zn Al, Al Zn,Zn Ni 等合金鍍鋅產(chǎn)品。 3 彩涂板不宜過度投資 ,需求與產(chǎn)能技術(shù)結(jié)構(gòu)上的矛盾突出 ,產(chǎn)能大了 ,品種質(zhì)量與市場(chǎng)需求還有差距。隨著需求的升級(jí) ,會(huì)有一批水平較低的機(jī)組淘汰出局。要開發(fā)防靜電和抗菌、防塵粘附彩涂板。 4鍍錫板需求量在 2021 年將達(dá)到 200 萬噸左右 .與現(xiàn)有生產(chǎn)能力相比 .產(chǎn)能需求相當(dāng)。受原板約束 ,不宜新建機(jī)組。 加快發(fā)展高質(zhì)量冷軋薄板 ,特別是解決冷軋薄板延伸產(chǎn)品如鍍鋅板、鍍錫板、涂塑板、硅鋼片等生產(chǎn) 所需的高質(zhì)量的原料 ,是“十五”期間我國(guó)鋼鐵工業(yè)品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的重中之重。在建設(shè)和改造過程中 ,必須堅(jiān)持技術(shù)高起點(diǎn) ,依托能提供高質(zhì)量冷軋薄板原料、管理水平高、資金條件好的企業(yè)進(jìn)行布局。鼓勵(lì)企業(yè)通過合資合作引進(jìn)資金、技術(shù)和管理 ,盡快縮小高質(zhì)量冷軋薄板與國(guó)外同類產(chǎn)品的差距。在靠近市場(chǎng)的地區(qū)和原料落實(shí)的企業(yè) ,增建高質(zhì)量鍍鋅板和涂鍍層板生產(chǎn)線 ,要有幾家企業(yè)主要針對(duì)汽車、家電產(chǎn)品的需求生產(chǎn) ,其余主要滿足建筑行業(yè)的需求。 汽車用鋼發(fā)展趨勢(shì) TWIP 鋼。由于環(huán)保和節(jié)能 ,需要減輕車體重量 。為了安全和舒適 ,又會(huì)引 起車重增加。為了解決這一對(duì)矛盾 ,需要同時(shí)提高材料的成形性和材料的強(qiáng)度 ,實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度和延展性的平衡。 近年開發(fā)的所謂 TWIP 鋼就是在這個(gè)方向上的一個(gè)重要進(jìn)展。所謂 TWIP,意即孿晶誘導(dǎo)塑性。 TWIP 鋼是以 Fe、 Mn 為主的純奧氏體碳鋼。這種鋼與 DDQ 級(jí)沖壓板相比 ,同樣可以沖制各種形狀復(fù)雜的零件 ,強(qiáng)度卻要高出 25 倍 。其抗拉強(qiáng)度與熱處理鋼相當(dāng) ,延展性卻比熱處理鋼強(qiáng) 10 倍。 鋼板。隨著強(qiáng)度的提高 ,鋼板成形性能總體上呈下降趨勢(shì) ,形狀凍結(jié)性變差 ,成形難度加大。同時(shí)材料成形力也增加 ,造成成形負(fù)荷增大 ,工具 、模具的磨損和損壞嚴(yán)重。所以 ,近年開發(fā)了材料的熱沖 +隨后熱處理的新