【文章內(nèi)容簡介】 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 3 頁 冷軋鋼板的分類 表 11 冷軋產(chǎn)品主要牌號、標準、規(guī)格及用途 品名 牌號 供貨標準或 技術條件 規(guī)格 厚 寬（ mm） 主要用途 普碳鋼 （ CQ） Q195235A.B/F GB11253 ~800~1550 一般 成形加工用鋼。如：自行車配件、水箱外殼、制桶等 St12 Q/ASB312 SPCC Q/ASB311 優(yōu)結鋼 （ DQ） A08 Q/ASB 80 ~800~1550 沖壓成形加工用鋼。如：汽車門、窗、檔泥板、農(nóng)機配件等 08Al 1050 Q/ASB 80 GB13237 St13 Q/ASB312 SPCD Q/ASB311 深沖鋼 （ DDQ） SC1 GB5213 ~800~1550 深沖壓成形加工用鋼。 如： 汽車油箱、前車燈、門窗、頂蓋等。 St14 Q/ASB312 SPCE Q/ASB311 含磷鋼 06－ 08AlP Q/ASB89 ~800~1300 高強度沖壓成形加工用鋼。如：汽車頂蓋、擋泥板等 10AlP Q/ASB264 耐候鋼 05CuPCrNi 鞍鐵冷 2020－ 1 ~800~1550 鐵道車輛車箱板 09CuPCrNi 鞍鐵冷 2020－ 1 10CrNiCu(A) 鞍電協(xié) 89－ 1 ~950~1050 鍋爐空氣預熱器 冷軋 薄板 的質(zhì)量控制 鋼的化學成分對成品性能的影響 鋼的化學成分對性能的影響，特別是碳、錳、硅對產(chǎn)品力學性能的影響存在下列關系： σb＝ 25 十 67C 十 14Mn 十 20Si。而抗拉強度、屈服強度、延伸 率 決定著冷軋產(chǎn)品的使用 性 能，特別是薄板的成形性能，所以煉鋼控制好化學成分，是保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)冷軋汽車鋼板的基礎。鋼中碳含量對成形性能的影響是通過影響屈服極限和塑性應變比 R 值來實現(xiàn)的。碳對薄板成形性能的影響可以見 圖 11。標準規(guī)定 08F 鋼碳含量為 ％~％．但常常保證不了成形性能，故控碳含 量不大 于 ％。 硫有提高屈服強度的趨勢，硫化物夾雜促使鋼中帶狀組織形成，惡化深沖性能，其關系見圖 12。適量的鋁能消除鋼的時效硬化性，提高沖壓性能，其關系見圖 13。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 4 頁 圖 11 塑性應變比 R 值與含碳量的關系 圖 12 硫?qū)ηO限的影響 圖 13 鋁含量與屈服權限的關系 1—試樣 1； 2—試樣 2 以同一鋼種 08Al 為例，標準規(guī)定 磷 含量不大于 ％，硫含量不大于 ％ ,而作為復雜沖制零件時必須把磷、硫含量分別控制在 ％和 ％以下，因為復雜沖件要求鋼板具有很高 的塑性。許多工廠的工作經(jīng)驗指出，為了保證必須的工藝性能和力 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 5 頁 學性能，鋼的正常夾雜物含量要盡量低。 錳含量下限可以降低， 1949 年原蘇聯(lián)標準規(guī)定錳含量為 ％ ~％， 1990 年原蘇聯(lián)標準改為 ％ ~％。日本 JISG314169 規(guī)定錳含量沒有下限 (不大于 ％ )。實際生產(chǎn)中，原蘇聯(lián)札波羅什冶金工廠錳含量下限為 ％，日本福山、君津廠錳含量下限一般限定為 ％。我們的生產(chǎn)經(jīng)驗是當把 錳 含量下限限定在 ％ ~％時，雖然鋼的性能有些提高，但熱輪時邊上有拉裂，所以把錳含量下限 控制在 ％。 從沖壓性能看，半鎮(zhèn)靜鋼板比沸騰鋼板沖廢率低 3％；沸騰鋼板代表了第一代汽車用鋼板，它固溶氮含量較高，具有明顯的應變時效性，具有較弱的﹛ 111﹜織構，沖壓成形性較差，不適用于深沖壓制復雜零件。鋁鎮(zhèn)靜鋼板通過控制固溶和析出條件，可以得到強的﹛ 111﹜織構，從而得到良好的沖壓性能， R 為 ~。迄今為止，大工業(yè)生產(chǎn)中使用的各類沖壓用薄板都是以鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的，稱之為第二代沖壓汽車用鋼板。 對高強度薄板而言，力學性能波動保持較小具有重要的意義。除了總的加工性能的限制外，較薄的鋼板必須考慮深沖部 件的回彈、彎折等，屈服極限的離散度反映出成形性能的不同。因此連續(xù)退火的帶鋼要特別注意必須準確地保持化學成分、退火溫度和冷卻溫度的一致。 添加微量合金元素可以有效地提高高強度形板的強度。然而為了達到采用微量元素的目標值，需要綜合化學元素的結合機理。在實踐中重要微合金化元素的作用見表 l2。 表 12 冷軋薄板微合金化元素在鋼中的作用 微合金化的作用 元素，化合物 晶粒細化 通過滯后再結晶的亞結構 強化析出強化 與碳、氮的完全結構 組織的影響 晶粒界面結合 Nb(C)、 Ti(C) Nb(C)、 Ti(C) Nb(C)、 Ti(C) Nb(C、 N)、 TiN、 TiC Nb(C)、 Ti(C) 、 (BN) B 偏析 熱軋帶鋼對 冷 軋鋼板性能和組織的影響 冷軋的原料是熱軋帶鋼， 其 組織和性能直接影響到冷軋鋼板的組織和性能。影響熱軋帶鋼組織和性能的因索除鋼坯加熱溫度和保溫時間之外，主要因索是終軋溫度、卷取溫度、末道次壓下率。以低碳鋼為例，熱軋、冷軋低碳鋼的組織特征是鐵素體晶粒組織和一定數(shù)量的滲碳體，所以決定其性能好壞的鋼的組織就是鐵素體晶粒的大小、形狀及 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 6 頁 均勻程度，其次就是滲碳體的尺寸大小及分布的彌散程度。假如冷軋帶鋼有 很粗大的晶粒，在沖壓加工后，加工零件表面將形成粗糙表面，甚至導致沖壓時開裂造成廢品。冷軋退火后鋼板的鐵素 體 晶粒大小，除與冷軋熱處理條件有關外，也與熱軋帶鋼的顯微組織有關。熱軋帶鋼的顯微組織特征保持在冷軋薄板上，冷軋不能消除熱軋變形時得到的粗大晶粒、過細晶粒及晶粒不均，這些都將遺傳在冷軋帶鋼上。我們除了注意冷軋熱處理工藝條件之外，分析對比了冷軋產(chǎn)品晶粒度與熱軋帶鋼組織的關系，結果列于表 l3。 表 13 熱軋帶鋼晶粒組織與冷扎成品晶粒度的關系 分類 沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼 熱帶鋼量， t 熱帶鋼精粒為 910 級者， % 成品晶粒為 910 級者占原料為 910級晶粒的百分比， % 2326 30（ ） 20 1580 78（ ） 4050（最高 79） 原料的幾何尺寸對冷軋成品尺寸的影響 冷軋原料的幾何尺寸對冷軋生產(chǎn)十分重要，因為熱軋產(chǎn)品橫斷面和長度上的厚度不均，經(jīng)冷軋后只能減輕，不能消除。冷軋原料頭、尾尺寸差大，不僅使軋制困難，也使對焊 時焊接不牢而產(chǎn)生斷片。熱軋帶鋼浪 弧 形太大和厚度不均也會嚴重影響冷軋的正常進行，所以作為冷軋原料的熱軋帶鋼必須嚴格按標準交貨。為了進一步證實熱軋帶鋼橫斷面的變化 對冷軋帶 鋼 橫斷面的影響，加拿大多法斯科工廠在五機架冷連軋機上將1000mm 熱軋板卷軋成 1000mm 冷軋板，試驗結果證明，熱軋帶鋼經(jīng)過冷軋之后，其斷面并未發(fā)生顯著變化，矩形的斷面仍是矩形的，凸形的斷面仍是凸形的。顯然冷連軋機的輥縫在冷軋過程中并不能保持規(guī)定的幾何形狀，輥縫完全適應熱軋帶鋼橫斷面的變化，所以用戶所要求的冷軋帶鋼橫斷面必須在熱軋生產(chǎn)中形成。經(jīng)過冷軋之后唯有距帶鋼邊部 25mm 范圍內(nèi)冷軋板邊部成薄了約 1％。在冷連軋 1 號和 2 號機架上錐形工作輥與工作輥軸向串移相結合是減少邊部減薄的有效措 施。上述試驗及生產(chǎn)實際都證明，冷軋薄板的相對橫斷而和平直度在熱帶鋼軋機的精軋機組上就已形成了，在冷軋機上只能改變絕對斷面。如果試圖改變相對斷面，必然引起平直度的變化。因此構了保證冷軋最終產(chǎn)品的質(zhì)量，對熱軋帶鋼提出了很高的要求，規(guī)定作為冷軋原料的熱軋帶鋼，其相對斷面厚度差 (即同極差 )要小于公稱厚度的 1％。 從試驗中還可看出，在熱軋帶鋼凸度和冷軋帶鋼 邊浪 之間有一個適當?shù)南嗷リP系。熱軋帶鋼凸度每減少 10181。m，邊浪就增大 。熱軋帶鋼凸度和冷軋帶鋼中間浪之間沒 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 7 頁 有相應的關系。 綜上所述，要生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的冷軋薄鋼 板，熱軋帶鋼的質(zhì)量是最重要的基礎保證。 坯料常見缺陷以及對冷軋生產(chǎn)的影響 冷軋所使用的各種形式坯料常見缺陷及其對冷軋生產(chǎn)的影響簡述如下： 。原料帶鋼寬度偏差是指帶鋼全長內(nèi)偏離公稱寬度的數(shù)值，實際生產(chǎn)中帶鋼寬度往往是中間窄兩頭寬，有時中間窄得剪不著邊，兩頭寬得剪下的毛邊超過了允許寬度。實踐證明，帶鋼寬度超過最大允許偏差時，剪邊過寬，入碎邊剪后不易被剪斷，往往造成碎邊剪出現(xiàn)事故。相反，當帶鋼寬度過窄時，剪邊過窄，在帶鋼中心出現(xiàn)偏離時，可能出現(xiàn)空過圓盤剪而造成空剪窄尺，當帶鋼在 連續(xù)酸洗作業(yè)下運行時，往往會出現(xiàn)跑偏事故。 熱軋帶鋼由于軋制過程中軋件溫度不均勻和張力波動，通常頭部較尾部厚~；有時由于操作方面的原因，帶鋼某段出現(xiàn)一邊厚 一 邊薄，或一段厚一段薄的現(xiàn)象，或者全長超厚現(xiàn)象，這些都會給 開 卷焊接及冷軋造成困難。因此，對于不同厚度的原料帶卷，其厚度偏差都有具體的要求，例如帶鋼厚度小于 3mm 時，厚度偏差應為 177。；帶厚為 3~5mm 時，厚度偏差為 177。；帶厚大于 5mm 時，厚度偏差應為 177。． 。從外觀看較容 易發(fā)現(xiàn)，夾雜和氧化鐵皮壓入采用酸洗的方法多數(shù)是不易清除掉的；輕微的夾雜和氧化鐵皮壓人，即使能夠酸洗掉，但會造成其他部位板面過酸洗，個別情況將會使板面留下坑痕，冷軋后因坑痕擴大而造成廢品。 。原料表面出現(xiàn)超過厚度正負偏差一半深度的劃條稱為劃傷。這種缺陷在冷軋過程中不易消除，最終會導致成品板帶降級。實踐證明，當原料表面存在不大于厚度正負偏差一半的壓痕、發(fā)裂、麻點、劃傷、凸泡及軋輥網(wǎng)紋時，在 40%的冷軋壓下率軋制后基本上都可以消除。 。氣泡和結疤是指從外觀上不易被發(fā)現(xiàn)的兩種缺 陷，它們只有當原料經(jīng)過酸洗后才暴露出來。氣泡呈現(xiàn)為孔隙或裂縫狀態(tài)，結疤呈現(xiàn)為凹坑狀。經(jīng)過冷軋之后，這兩種缺陷都不易被消除。 。原料存在邊部和中部浪形，是熱軋產(chǎn)品的缺陷。往往是由于在熱軋過程中壓下量不均，軋件加熱不均勻，而使縱向延伸不均勻造成的。有這樣缺陷的 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 8 頁 熱軋帶卷，在連續(xù)機組上運行時，浪形下部表面往往出現(xiàn)新劃傷，浪形嚴重時，剪邊后還會出現(xiàn)多肉和卷取后出現(xiàn)端部松緊不同等缺陷， 以及 跑偏、軋皺和軋制不穩(wěn)定等現(xiàn)象。 S 彎。 通常 出現(xiàn)在熱軋 板 帶鋼中，它是指 板 帶鋼中心線沿帶鋼 長度方向出現(xiàn)的鐮刀形和 S 形的變化。有鐮刀彎和 S 彎的原料在連續(xù)機組和在冷軋機組軋制時，必然引起 板 帶鋼跑偏，嚴重時造成斷帶事故。同時它們在圓盤剪上剪切時，往往不能保證帶邊均勻和取直，使帶鋼卷取時產(chǎn)生塔形，鋼卷上下兩端松緊不勻。 產(chǎn)生鐮刀彎和 S 彎的原因是，熱軋過程中兩邊壓下量不勻和加熱溫度不均。它屬于無法消除的缺陷。為保證冷軋過程順利進行，帶鋼的鐮刀彎應符合技術標準的規(guī)定。 。熱軋帶鋼出現(xiàn)鐮刀彎后，在卷取成卷時必然出現(xiàn)塔形。 塔形鋼卷在吊運和在輥道上運送時，塔峰易窩折或卡出破口。當 窩折的折角小于 90176。時，則必然被拉輥壓成折疊 ； 當破口深度超過剪邊寬度時，破口則不能完全剪掉 ； 當帶鋼跑偏時可能在破口處被拉裂。塔形鋼卷在連續(xù)作業(yè)線和軋制過程中，鋼卷中心線不易始終對準作業(yè)線或軋制中心線，經(jīng)常造成跑偏事故。 。扁卷是在以鋼卷為原料時出現(xiàn)的一種缺陷。它是在過高溫度下卷取后，在輥道上臥式放置運輸時，吊卸不及時及鋼卷互相沖撞擠壓造成的。當扁卷的內(nèi)徑小于開卷機的錐體最小直徑時，則扁卷只有被判廢改作它用。 。長舌頭多出現(xiàn)在熱軋帶鋼的尾部，它是因為帶鋼在軋制過程中尾端失去控 制，使其延伸自由所造成的。有長舌頭的鋼卷不利于開卷，往往需要多次反復才能拆開。同時，由于增加了切頭質(zhì)量，使金屬成材率降低。 另外，熱軋帶鋼卷外圈應標明爐罐號、鋼質(zhì)、規(guī)格、質(zhì)量及卷序號等，以防混淆。 退火 工 序中存在的缺陷 粘結、氧化色和性能不合格是冷軋薄板退火工序中存在的三大問題，尤其是粘結與氧化色這兩種缺陷較為突出。 (1)缺陷特征：退火鋼卷層間互相粘在一起稱粘結，粘結的形式有點狀、線狀和大塊面粘合，粘結較嚴重時，手摸有突起感覺，多分布于帶鋼的邊部或中間；嚴重的面粘結，開卷時被撕裂或出現(xiàn) 孔洞，甚至無法開卷，成為 “ 死卷 ” 。 (2)產(chǎn)生原因：張力過大，板形不良，卷取時出現(xiàn)參差不齊的溢出邊，乳化液不純， 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 9 頁 超溫，氣體循環(huán)不良，帶鋼表面粗糙度太小