【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分配及是工藝設(shè)計(jì)中的主導(dǎo). 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù),列出本設(shè)計(jì)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(zhǎng)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?yàn)楫a(chǎn)品方案,不但決定了車間的類型,同時(shí)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(wú)法組織生產(chǎn). 產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求產(chǎn)品技術(shù)要求是指對(duì)產(chǎn)品的牌號(hào),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(biāo)準(zhǔn):規(guī)定產(chǎn)品的牌號(hào),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(biāo)準(zhǔn):規(guī)定產(chǎn)品的化學(xué)成分,物理機(jī)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(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):規(guī)定做實(shí)驗(yàn)時(shí)的取樣部位,試樣形狀和尺寸,實(shí)驗(yàn)條件以及實(shí)驗(yàn)方法等.4)交貨標(biāo)準(zhǔn):規(guī)定產(chǎn)品交貨,驗(yàn)收時(shí)的倉(cāng)庫(kù),標(biāo)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(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中所規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模,產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求,考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?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(shè)備的選擇密切相關(guān),二者應(yīng)同時(shí)加以考慮確定生產(chǎn)方案時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn): 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(shè)計(jì)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(guò)程的特點(diǎn),同時(shí)也對(duì)設(shè)備選擇,鑄錠尺寸,產(chǎn)品規(guī)格有直接的影響. 3)投資,建設(shè)速度,機(jī)械化與自動(dòng)化程度,勞動(dòng)條件,工人與管理人員的數(shù)量以及將來(lái)的發(fā)展3 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)冷軋不銹鋼窄帶:按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB259881,此標(biāo)準(zhǔn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB259881,此標(biāo)準(zhǔn)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(hào)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(yīng)符合GB259881表1規(guī)定。(2)鋼帶長(zhǎng)度:鋼帶應(yīng)成卷交貨。 寬度小于300毫米者,長(zhǎng)度不短于6米； 寬度大于等于300毫米著,長(zhǎng)度不短于4米。 允許交付長(zhǎng)度不小于2米的短鋼帶,但其數(shù)量不超過(guò)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(zhǎng)鋼帶。(3)切邊鋼帶的寬度允許偏差應(yīng)符合GB259881表2的規(guī)定。(4)不切邊鋼帶的寬度允許偏差應(yīng)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(yīng)平直,其不平度應(yīng)符合GB259881表4規(guī)定。 技術(shù)條件(1)鋼帶由下列鋼號(hào)制造,鋼的熔煉化學(xué)成分和成品鋼帶的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)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(jī)械性能應(yīng)符合應(yīng)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(yīng)作反復(fù)彎曲試驗(yàn)。,彎曲次數(shù)不少于2次；,彎曲次數(shù)不少于3次。試驗(yàn)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(yàn)時(shí),鉗口半徑應(yīng)為鋼帶厚度的5倍。供方如能保證,可不進(jìn)行試驗(yàn)。(4)根據(jù)需方的要求, 0Cr1 1Cr12Cr13Cr14Cr13軟態(tài)鋼帶可作180度冷彎試驗(yàn),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(yīng)作晶間腐蝕試驗(yàn). 1Cr18Ni9Ti用T法進(jìn)行試驗(yàn),其余鋼號(hào)用L法進(jìn)行試驗(yàn)。(6)鋼帶表面按光亮,酸洗兩類分組，表面質(zhì)量應(yīng)符合GB259881表6的規(guī)定。(7)根據(jù)需方要求,鋼帶表面可以進(jìn)行拋光,其表面質(zhì)量及光潔度等級(jí)由雙方協(xié)議規(guī)定。(8)鋼帶的邊緣應(yīng)平整。切邊鋼帶的邊緣不允許有深度超過(guò)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(jī)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(yàn)收規(guī)則和試驗(yàn)方法(1)成品鋼帶應(yīng)成批驗(yàn)收,每批由同一爐罐號(hào),同一熱處理爐次,同一尺寸,同一供應(yīng)狀態(tài)和同一表面組別的鋼帶組成。(2)鋼帶應(yīng)逐根檢查表面和測(cè)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(cè)量: 切邊鋼帶應(yīng)在距邊緣大于5毫米處測(cè)量； 不切邊鋼帶應(yīng)在距大于10毫米處測(cè)量。(3)測(cè)量鋼帶的鐮刀彎時(shí),將鋼帶的受檢部分放在平面上,用1米長(zhǎng)的直尺靠貼鋼帶凹側(cè),測(cè)量鋼帶與直尺之間的最大距離。(4)測(cè)量鋼帶的不平度時(shí),將鋼帶的受檢部分放在檢驗(yàn)平臺(tái)上,由平面算起,測(cè)量最大高度。(5)拉力試驗(yàn)按GB22876《金屬拉力試驗(yàn)法》在鋼帶原厚度的縱向長(zhǎng)比例式樣上進(jìn)行。式樣寬度為10毫米,其余尺寸按該標(biāo)準(zhǔn)附錄2的規(guī)定,分帶頭和不帶頭的兩種。進(jìn)行仲裁試驗(yàn)時(shí),采用帶頭式樣。根據(jù)式樣的橫截面積計(jì)算出式樣長(zhǎng)度,可化為整數(shù),應(yīng)符合GB259881表7的規(guī)定。(6)拉力,反復(fù)彎曲,冷彎,晶間腐蝕試驗(yàn)及化學(xué)分析應(yīng)符合GB259881表8的規(guī)定。(7)如有某一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果不合格,則從同一批中再取雙倍數(shù)量的式樣進(jìn)行該不合格項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果(包括該試驗(yàn)所要求的任一指標(biāo))即使有一個(gè)指標(biāo)不合格,則整批不得交貨。此時(shí),供方應(yīng)逐根檢驗(yàn),僅將檢驗(yàn)結(jié)果合格的提交驗(yàn)收。 包裝,標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)包裝,標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)應(yīng)符合GB24780《鋼板和鋼帶驗(yàn)收驗(yàn)收包裝標(biāo)志及質(zhì)量證明書(shū)》的有關(guān)規(guī)定. 關(guān)于所選鋼種2Cr13的特性性能鋼號(hào)主要化學(xué)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(qiáng)度，硬度和耐磨性，切削性能好，是不銹鋼中機(jī)械性能最高，切削性能較好的鋼組。同時(shí)在各種條件下具有磁性，消震性能優(yōu)良，導(dǎo)熱性能好。但缺點(diǎn)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(hào)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(jī)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(diǎn)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(duì)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(kù) 工藝簡(jiǎn)介 熱處理不銹鋼原料進(jìn)行的熱處理叫預(yù)處理,對(duì)奧氏體和奧氏體馬氏體進(jìn)行淬火處理，以使碳化物全部溶解，取得均質(zhì)的奧氏體；對(duì)馬氏體、鐵素體和馬氏體—鐵素體類鋼進(jìn)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(shí)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(jī)進(jìn)行軋制，軋制過(guò)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(rùn)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(qiáng)烈的加工硬化，必須經(jīng)過(guò)熱處理使之軟化并恢復(fù)良好塑性才能繼續(xù)軋制，對(duì)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(kù)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(jìn)行平整。平整的目的是通過(guò)小壓下率軋制（一般ε=1～5%）來(lái)消除屈服平臺(tái)(深沖帶鋼)，通過(guò)在一定范圍內(nèi)改變壓下率來(lái)控制成品帶鋼具有不同的力學(xué)性能水平，以及進(jìn)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(jī)一般采用四輥和二輥軋機(jī)。 對(duì)冷軋窄帶鋼來(lái)說(shuō)，切頭尾一般為手工剪切。本設(shè)計(jì)為切邊帶鋼和須進(jìn)一步剪窄的帶鋼，所以必須在縱剪機(jī)上進(jìn)行切邊和分條。 檢查合格后，為了防銹，一般要進(jìn)行涂油、包裝。5 加工工藝 熱處理（預(yù)先熱處理） 對(duì)于2Cr13不銹鋼來(lái)說(shuō)，對(duì)坯料應(yīng)作預(yù)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(qiáng)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(jìn)行成品退火熱處理。以中間熱處理而言,冷軋窄帶鋼軋制過(guò)程中的最大特點(diǎn)就是產(chǎn)生加工硬化，為了便于進(jìn)一步軋制，需進(jìn)行中間退火。 冷軋窄帶鋼軋制過(guò)程中的最大特點(diǎn)就是產(chǎn)生加工硬化，為了便于進(jìn)一步軋制，需進(jìn)行中間退火，對(duì)于2Cr13不銹鋼而言，退火溫度應(yīng)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(shí)間，而后緩慢冷卻至室溫的一種熱處理方式。在退火過(guò)程中將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大等結(jié)構(gòu)上的變化。從熱力學(xué)角度上看，退火就是提高金屬材料內(nèi)部的熱力學(xué)穩(wěn)定性，從而保證所需求的性能指標(biāo)。 熱處理設(shè)備 熱處理設(shè)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(shè)計(jì)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(duì)不銹鋼冷帶進(jìn)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(dá)到所規(guī)定的力學(xué)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(dāng)?shù)臏囟炔⒔?jīng)過(guò)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(jìn)一步進(jìn)行沉淀硬化處理準(zhǔn)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(dá)到的最高硬度和強(qiáng)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(xué)性能不合。 保護(hù)氣體 帶鋼在進(jìn)行光亮退火時(shí)，爐內(nèi)氣氛應(yīng)能防止退火時(shí)發(fā)生化學(xué)變化，保護(hù)氣體中有利于碳?xì)浠衔锿耆紵筒糠秩紵傻臍怏w。對(duì)連續(xù)式爐，本設(shè)計(jì)采用氮?dú)浠旌蠚鉃楸Ｗo(hù)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(dá)35～55g/m2，～15μm，甚至可達(dá)20μm，現(xiàn)代化熱連軋機(jī)生產(chǎn)的帶鋼也達(dá)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(shí)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(shè)計(jì)采用堿—酸洗法。 首先對(duì)坯料進(jìn)行堿洗，然后進(jìn)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(shí)降低了氧化鐵被氧化成高價(jià)氧化鐵，由于體積變化，鐵皮變的疏松。所以堿洗的目的，是對(duì)氧化鐵皮進(jìn)行化學(xué)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(shí)，本設(shè)計(jì)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(shè)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(jī)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(jī)組，中小型采用臥室淺槽鹽酸半連續(xù)式和推拉式酸洗機(jī)組。為適應(yīng)冷軋帶鋼生產(chǎn)高速化。本酸洗機(jī)組采用連續(xù)式。另外的主要單體設(shè)備有固定鞍座與鋼卷運(yùn)輸小車，開(kāi)卷設(shè)備，五輥類夾送矯直機(jī)，立輥導(dǎo)向裝置，液壓剪，手動(dòng)焊接臺(tái)架，夾送輥，箱式活套，酸槽以及清洗槽，鈍化槽，熱風(fēng)干燥器，涂油裝置和卷曲裝備。 酸洗缺陷由于原料自身問(wèn)題，酸洗工藝制度，設(shè)備不良及操作不當(dāng)帶來(lái)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(guò)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(duì)它的基本要求是軋件較快的通過(guò)軋制，對(duì)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(shè)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(jìn)行軋制的，壓下制度是否合理，對(duì)產(chǎn)量的高低，