【文章內(nèi)容簡介】 分配及是工藝設計中的主導. 根據(jù)設計任務,列出本設計產(chǎn)品方案如下表: 表2－1產(chǎn)品方案產(chǎn)品名稱產(chǎn) 品 規(guī) 格產(chǎn)量(t)所占比例厚（mm）寬(mm)長不銹鋼窄帶～～16卷10000100%產(chǎn)品方案是車間今后組織生產(chǎn)的依據(jù),因為產(chǎn)品方案,不但決定了車間的類型,同時也決定了車間生產(chǎn)品種的方向,一旦考慮決定,不宜輕易變更,否則就無法組織生產(chǎn). 產(chǎn)品的技術(shù)標準與技術(shù)要求產(chǎn)品技術(shù)要求是指對產(chǎn)品的牌號,規(guī)格,表面質(zhì)量以及組織,性能等方面的要求1)規(guī)格標準:規(guī)定產(chǎn)品的牌號,形狀,尺寸及表面質(zhì)量,并且附有供使用參考的有關(guān)參數(shù)2)性能標準:規(guī)定產(chǎn)品的化學成分,物理機械性能,熱處理性能,晶粒度,抗腐蝕性,工藝性能及其他特殊性能要求等.3)實驗標準:規(guī)定做實驗時的取樣部位,試樣形狀和尺寸,實驗條件以及實驗方法等.4)交貨標準:規(guī)定產(chǎn)品交貨,驗收時的倉庫,標志方法及部位等. 生產(chǎn)方案的選擇 所謂生產(chǎn)方案是指為完成設計任務書中所規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)的生產(chǎn)任務而采取的生產(chǎn)方法,根據(jù)設計規(guī)模,產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟指標的要求,考慮當時當?shù)氐木唧w條件,找出合理的生產(chǎn)方案. 生產(chǎn)方案的選擇與設備的選擇密切相關(guān),二者應同時加以考慮確定生產(chǎn)方案時主要考慮以下幾點: 1)金屬與合金的品種,規(guī)格,狀態(tài)及質(zhì)量要求. 品種和規(guī)格不同,所采用的生產(chǎn)方案就不同,那么設計的車間就很大差別. 2)年產(chǎn)量的大小 產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點,同時也對設備選擇,鑄錠尺寸,產(chǎn)品規(guī)格有直接的影響. 3)投資,建設速度,機械化與自動化程度,勞動條件,工人與管理人員的數(shù)量以及將來的發(fā)展3 生產(chǎn)工藝設計冷軋不銹鋼窄帶:按國家標準GB259881,此標準適用于一般用途的不銹耐酸鋼及耐熱鋼的冷軋鋼帶 產(chǎn)品大綱冷軋不銹鋼窄帶:按國家標準GB259881,此標準適用于一般用途的不銹耐酸鋼及耐熱鋼的冷軋鋼帶。 鋼帶的分類表3－1 鋼帶的分類分法類別規(guī)定符號按軟硬程度分軟鋼帶R半冷作硬化鋼帶BI冷作硬化鋼帶I特殊冷作硬化鋼帶TI按表面狀態(tài)分光亮鋼帶G酸洗鋼帶S按邊緣狀態(tài)分切邊鋼帶Q不切邊鋼帶BQ 品種 (1)鋼帶厚度以及允許偏差應符合GB259881表1規(guī)定。(2)鋼帶長度:鋼帶應成卷交貨。 寬度小于300毫米者,長度不短于6米； 寬度大于等于300毫米著,長度不短于4米。 允許交付長度不小于2米的短鋼帶,但其數(shù)量不超過一批訂貨總重量的10%。 經(jīng)雙方協(xié)議,可供直條(定尺,倍尺)或焊接的特長鋼帶。(3)切邊鋼帶的寬度允許偏差應符合GB259881表2的規(guī)定。(4)不切邊鋼帶的寬度允許偏差應符合GB259881表3的規(guī)定。(5)切邊鋼帶的鐮刀彎規(guī)定如下: 寬度2050毫米者,每米不大于3毫米； 寬度大于50毫米者,每米不大于2毫米。(6)硬狀態(tài)(BI,I,TI)交貨的鋼帶應平直,其不平度應符合GB259881表4規(guī)定。 技術(shù)條件(1)鋼帶由下列鋼號制造,鋼的熔煉化學成分和成品鋼帶的化學成分允許偏差應符合GB122075《不銹耐酸鋼技術(shù)條件》和GB122175《耐熱鋼技術(shù)條件》的規(guī)定。(2)鋼帶交貨狀態(tài)的機械性能應符合應符合GB259881表5的規(guī)定。(3)半冷作硬化,冷作硬化和特殊冷作硬化奧氏體鋼帶,應作反復彎曲試驗。,彎曲次數(shù)不少于2次；,彎曲次數(shù)不少于3次。試驗結(jié)果,鋼帶表面不得產(chǎn)生裂紋,分層,或斷裂的現(xiàn)象。試驗時,鉗口半徑應為鋼帶厚度的5倍。供方如能保證,可不進行試驗。(4)根據(jù)需方的要求, 0Cr1 1Cr12Cr13Cr14Cr13軟態(tài)鋼帶可作180度冷彎試驗,彎曲處的外面及側(cè)面不得有裂縫和分層。彎心直徑等于鋼帶的厚度。(5)用0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 2Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 2Cr13Mn9Ni4鋼制造的鋼帶,應作晶間腐蝕試驗. 1Cr18Ni9Ti用T法進行試驗,其余鋼號用L法進行試驗。(6)鋼帶表面按光亮,酸洗兩類分組，表面質(zhì)量應符合GB259881表6的規(guī)定。(7)根據(jù)需方要求,鋼帶表面可以進行拋光,其表面質(zhì)量及光潔度等級由雙方協(xié)議規(guī)定。(8)鋼帶的邊緣應平整。切邊鋼帶的邊緣不允許有深度超過寬度公差一半的切割不齊和大于鋼帶厚度公差的毛刺；不切邊鋼帶不允許有大于寬度公差的裂邊。(9)如有特殊要求(機械性能,物理性能,金相性能,表面質(zhì)量等),由供需雙方協(xié)議規(guī)定。 驗收規(guī)則和試驗方法(1)成品鋼帶應成批驗收,每批由同一爐罐號,同一熱處理爐次,同一尺寸,同一供應狀態(tài)和同一表面組別的鋼帶組成。(2)鋼帶應逐根檢查表面和測量尺寸。表面用肉眼檢查。厚度尺寸用通用量具在鋼帶的下列規(guī)定部位測量: 切邊鋼帶應在距邊緣大于5毫米處測量； 不切邊鋼帶應在距大于10毫米處測量。(3)測量鋼帶的鐮刀彎時,將鋼帶的受檢部分放在平面上,用1米長的直尺靠貼鋼帶凹側(cè),測量鋼帶與直尺之間的最大距離。(4)測量鋼帶的不平度時,將鋼帶的受檢部分放在檢驗平臺上,由平面算起,測量最大高度。(5)拉力試驗按GB22876《金屬拉力試驗法》在鋼帶原厚度的縱向長比例式樣上進行。式樣寬度為10毫米,其余尺寸按該標準附錄2的規(guī)定,分帶頭和不帶頭的兩種。進行仲裁試驗時,采用帶頭式樣。根據(jù)式樣的橫截面積計算出式樣長度,可化為整數(shù),應符合GB259881表7的規(guī)定。(6)拉力,反復彎曲,冷彎,晶間腐蝕試驗及化學分析應符合GB259881表8的規(guī)定。(7)如有某一項試驗結(jié)果不合格,則從同一批中再取雙倍數(shù)量的式樣進行該不合格項目的復驗。復驗結(jié)果(包括該試驗所要求的任一指標)即使有一個指標不合格,則整批不得交貨。此時,供方應逐根檢驗,僅將檢驗結(jié)果合格的提交驗收。 包裝,標志和質(zhì)量證明書包裝,標志和質(zhì)量證明書應符合GB24780《鋼板和鋼帶驗收驗收包裝標志及質(zhì)量證明書》的有關(guān)規(guī)定. 關(guān)于所選鋼種2Cr13的特性性能鋼號主要化學成分（%）CMnSiCr2Cr13～≤≤12～14 主要特性 碳含量高，滲透性好，一般經(jīng)油淬或空冷后即可得到馬氏體組織，因而具有良好的強度，硬度和耐磨性，切削性能好，是不銹鋼中機械性能最高，切削性能較好的鋼組。同時在各種條件下具有磁性，消震性能優(yōu)良，導熱性能好。但缺點是耐蝕性較其他類型不銹鋼低，可焊性差，在370℃～560℃回火溫度范圍內(nèi)有第一回火脆性傾向。 用途組織類型鋼號熱處理淬火溫度冷卻劑回火溫度冷卻劑馬氏體2Cr131000～1050油、水660～770油、水、空氣機械性能（不小于）退火或回火狀態(tài)бbбsδ（%）φ（%）ak（J/cm2）HB不大于壓痕直徑mm不小于N/mm264744116551974 加工工藝流程～，～16mm，產(chǎn)品成卷交貨。根據(jù)其規(guī)格特點及2Cr13不銹鋼性能，我們選取較寬帶鋼為原料，采用軋到成品厚度后縱剪生產(chǎn)所需要寬度產(chǎn)品。 生產(chǎn)工藝流程圖對于不銹鋼而言,生產(chǎn)工藝流程如下:熱軋卷坯→熱處理→酸堿洗→檢修磨→冷軋→熱處理→堿酸洗 →平整→拋光 → (剪切)→檢查分類→包裝入庫 工藝簡介 熱處理不銹鋼原料進行的熱處理叫預處理,對奧氏體和奧氏體馬氏體進行淬火處理，以使碳化物全部溶解，取得均質(zhì)的奧氏體；對馬氏體、鐵素體和馬氏體—鐵素體類鋼進行退火處理，以使晶粒度均勻和組織穩(wěn)定。 堿酸洗不銹鋼氧化鐵皮內(nèi)含有Cr2O3和尖晶石FeOCr2O3，這些氧化物實際不溶于酸。由于氧化鐵皮結(jié)構(gòu)與碳鋼氧化鐵皮不同，因而去除氧化鐵皮方法也不同，主要有酸洗法，堿酸洗法，氫化鈉洗發(fā)及電解法等。 冷軋不銹鋼冷軋窄帶主要可以用四輥冷連軋機進行軋制，軋制過程中，為了保證和改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量以及為了降低材料的變形抗力和易于壓下，需施加工藝潤滑劑和較大張力。 中間熱處理：經(jīng)數(shù)道軋制后，材料產(chǎn)生了強烈的加工硬化，必須經(jīng)過熱處理使之軟化并恢復良好塑性才能繼續(xù)軋制，對不銹鋼而言，中間熱處理主要表現(xiàn)為淬火和退火處理. 精整平整、剪切、檢查、涂油、包裝和入庫等工序統(tǒng)稱為精整工序。除了軋制狀態(tài)和退火狀態(tài)交貨的冷軋窄帶鋼以外，其他成品退火后的產(chǎn)品均須進行平整。平整的目的是通過小壓下率軋制（一般ε=1～5%）來消除屈服平臺(深沖帶鋼)，通過在一定范圍內(nèi)改變壓下率來控制成品帶鋼具有不同的力學性能水平，以及進一步提高和改善成品的厚度精度，板形質(zhì)量和表面質(zhì)量等。平整機一般采用四輥和二輥軋機。 對冷軋窄帶鋼來說，切頭尾一般為手工剪切。本設計為切邊帶鋼和須進一步剪窄的帶鋼，所以必須在縱剪機上進行切邊和分條。 檢查合格后，為了防銹，一般要進行涂油、包裝。5 加工工藝 熱處理（預先熱處理） 對于2Cr13不銹鋼來說，對坯料應作預先熱處理，以獲得適于冷軋的可塑性組織，退火熱處理使用的最廣泛。在軋制中,由于產(chǎn)生強烈的變形從而使材料發(fā)生加工硬化,為了便于繼續(xù)軋制,為了保證材料的性能,一般也需要進行成品退火熱處理。以中間熱處理而言,冷軋窄帶鋼軋制過程中的最大特點就是產(chǎn)生加工硬化，為了便于進一步軋制，需進行中間退火。 冷軋窄帶鋼軋制過程中的最大特點就是產(chǎn)生加工硬化，為了便于進一步軋制，需進行中間退火，對于2Cr13不銹鋼而言，退火溫度應為750℃。 退火原理 所謂退火就是將鋼加熱到一定溫度，并保持一定時間，而后緩慢冷卻至室溫的一種熱處理方式。在退火過程中將發(fā)生回復、再結(jié)晶及晶粒長大等結(jié)構(gòu)上的變化。從熱力學角度上看，退火就是提高金屬材料內(nèi)部的熱力學穩(wěn)定性，從而保證所需求的性能指標。 熱處理設備 熱處理設備有多種形式,比較常用罩式爐(可分為緊卷式和松卷式兩種).因設計需求年產(chǎn)10000噸窄帶，為提高產(chǎn)量，我們選用連續(xù)式熱處理爐。 熱處理工藝對不銹鋼冷帶進行熱處理，是為了消除冷軋后的加工硬化，是成品不銹鋼帶達到所規(guī)定的力學性能和物理性能。各類不銹鋼冷帶所采用的主要熱處理方式是：固溶處理和退火。1）固溶處理：把鋼和合金加熱到適當?shù)臏囟炔⒔?jīng)過充分的保溫，使鋼和合金中的某些組成物溶解到基體中去形成均勻的固溶體，然后迅速冷卻，使溶入的組成物保存在固溶體中，這種熱處理操作叫做固溶處理。固溶處理可以改善鋼和合金的塑性和韌性，并為進一步進行沉淀硬化處理準備條件。固溶處理的另一目的是保證鋼的抗蝕性。 2）退火：2Cr13馬氏體不銹鋼含鉻量不低于12%，熱處理基本上同于碳素鋼和一般低合金鋼。熱處理后所能達到的最高硬度和強度取決于含碳量，其退火溫度約為750℃。 熱處理缺陷 主要有粘結(jié)、氧化和力學性能不合。 保護氣體 帶鋼在進行光亮退火時，爐內(nèi)氣氛應能防止退火時發(fā)生化學變化，保護氣體中有利于碳氫化合物完全燃燒和部分燃燒所生成的氣體。對連續(xù)式爐，本設計采用氮氫混合氣為保護氣。 酸堿洗 冷軋窄帶鋼的坯料為熱軋窄帶鋼和經(jīng)分條的熱軋窄帶鋼。熱軋帶鋼的表面覆蓋著一層氧化鐵皮，其量可達35～55g/m2，～15μm，甚至可達20μm，現(xiàn)代化熱連軋機生產(chǎn)的帶鋼也達10μm，為了保證成品表面質(zhì)量，降低力能消耗，減少軋輥磨損和有利于下步加工（如鍍層、噴涂等），冷軋前必須去除這層氧化鐵皮。 2Cr13不銹鋼氧化鐵皮內(nèi)含有氧化鉻Cr2O3和尖晶石FeOCr2O3，這些氧化物實際上不溶于酸。由于氧化鐵皮結(jié)構(gòu)和碳鋼氧化鐵皮不同，因而去除氧化鐵皮的方法也不同。 酸洗的種類 不銹鋼去除氧化鐵皮的方法有酸洗法，堿酸洗法，氫化鈉法及電解法等。本設計采用堿—酸洗法。 首先對坯料進行堿洗，然后進行酸洗，工序如下： 1）在450～550℃的NaOH和NaNO3中處理。使氧化鉻Cr2O3和尖晶石FeOCr2O3生成了溶于水的鉻酸鈉，同時降低了氧化鐵被氧化成高價氧化鐵，由于體積變化，鐵皮變的疏松。所以堿洗的目的，是對氧化鐵皮進行化學破壞，使之疏松。 2）在水中冷卻和洗滌，疏松的氧化鐵皮和殘留在坯料表面的堿液，用蒸汽或熱壓縮空氣吹除。 3）在酸液中酸洗，主要目的是去除殘留在坯料表面的氧化鐵和氧化鎳。此時，本設計選用的酸液為：含15～18%H2SO4，1～2%NaCl，1～2%NaNO3，和Fe≤18g/l的溶液。 4）在水中洗滌。 5）白化和鈍化。除去酸洗后殘留在坯料表面的黑色酸洗渣，并使表面鈍化。最好的發(fā)白鈍化溶液是溫度為60～70℃的5～10%的硝酸溶液。 6）洗滌和干燥。 酸洗的設備根據(jù)所要求的生產(chǎn)能力，帶寬，坯卷尺寸以及酸洗介質(zhì)，確定酸洗機組的型式和組成。大型的寬帶鋼采用臥室淺槽鹽酸連續(xù)酸洗機組，中小型采用臥室淺槽鹽酸半連續(xù)式和推拉式酸洗機組。為適應冷軋帶鋼生產(chǎn)高速化。本酸洗機組采用連續(xù)式。另外的主要單體設備有固定鞍座與鋼卷運輸小車，開卷設備，五輥類夾送矯直機，立輥導向裝置，液壓剪，手動焊接臺架，夾送輥，箱式活套，酸槽以及清洗槽，鈍化槽，熱風干燥器，涂油裝置和卷曲裝備。 酸洗缺陷由于原料自身問題，酸洗工藝制度，設備不良及操作不當帶來的影響，帶鋼表面可能出現(xiàn)的缺陷主要有：酸洗氣泡， 氫脆，過酸洗，欠酸洗，銹蝕，劃傷，液壓等。 軋制 軋制是冷軋窄帶鋼生產(chǎn)中最重要的工序，對它的基本要求是軋件較快的通過軋制，對軋輥產(chǎn)生較少的損傷，并生產(chǎn)出厚度在公差范圍內(nèi)，具有良好板型和表面質(zhì)量的產(chǎn)品，所有這些與坯料狀況。設備類型及其特性軋制方式工藝制度與操作等一系列因素卻有關(guān)系。由坯料厚度H0到成品厚度h，是按事先制定的壓下制度進行軋制的，壓下制度是否合理，對產(chǎn)量的高低，