冷轧不锈钢的平整(SPM)

lemur · 发表于 2007-3-20 16:06:01

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冷轧不锈钢的平整(调质轧制)
经过再结晶退火的冷轧带钢需要进行平整，以获得交货状态需要的各种性能。从压下变形看，平整实质是一种小压下率的二次冷轧变形，但由于平整压下率很小，其厚度变化难以测准，因此平整率是采用与压下率成比例的延伸率来表示的，平整过程的工艺质量控制主要就是通过延伸率μ来进行管理的（ZPSS一般采用延伸率0.5-1.0%，最大2%）。
延伸率是带钢长度变化率，其表示式为：

在忽略宽展时，延伸率μ与压下率ε有如下关系

3.1平整的目的
平整是冷轧不锈钢精整的第一道工序，也是冷轧的最后一道工序。它不以减小厚度为目的。而是
       消除退火带钢的屈服平台，改善力学性能，保证产品的成形加工性；
       修正板形，改善平直度；
       根据用户的使用要求，加工光面或麻面板，并改善表面质量。

1）消除退火带钢的屈服平台，调整力学性能
冷轧带钢经过再结晶退火，消除了加工硬化组织，但却使力学性能和加工性能变坏。这时带钢的应力应变曲线具有明显的上屈服极限，并且在下屈服极限出现屈服平台。
理论和实践都证明了有屈服平台的带钢在冲压加工时会出现滑移线，弯曲成圆时有横向折棱倾向，从而使加工件表面质量不良。而平整能使上屈服极限提高，屈服平台消失，强度提高.

对于铁素体不锈钢来说，平整最重要的目的是改善力学性能。铁素体不锈钢，也包括一些低碳马氏体钢，退火后和其他软钢一样在拉伸变形时会产生“屈伏延伸现象”。表面上产生绒状或树枝状的不均匀变形花纹，即所谓滑移线。这种材树在随后加工时会出现“折皱”和“荷叶边”。严重损坏产品的价值，为消除这种缺陷。需要对带钢作适当的轻冷轧（平整），使其预先产生一个均匀的永久变形，从而在拉伸变形中不产生屈服平台。
随着平整延伸率的增加，又会发生加工硬化，使屈服极限升高，因此屈服极限随平整延伸率变化存在有一个最低值。

2）修正板形，改善平直度
带钢在退火过程中因受热而变软变形，板形变坏，平整时轻微的压下变形则能在一定程度上减轻和消除其板形缺陷，得到平坦的带钢。
Ni系不锈钢和高碳Cr不锈钢不存在控制延伸率的问题。修正板形是其主要目的。
3）改善表面的精加工状态
不锈钢根据用途不同．表面状态有光面（如2B板）和麻面（如2D板）之分。光面板要求具有良好的光洁度，需用光洁度很高的轧辊平整；而麻面板是一种无光泽板，需要用打毛处理的轧辊平整．除此之外，带钢上的某些表面缺陷通过平整压下也可以有所改善。
3.2平整机和平整辊
平整机：有二辊可逆和四辊可逆式，使用普遍的是二辊轧机。

平整是一种轻冷轧，压下率很小。为有利于修正板形和改进表面状态，通常使用大直径的轧辊。
辊子的表面：辊子的表面有严格要求。2D等光面板平整时．辊子表面须用600号砂轮修磨，保证其光洁度，同时不得残留有螺旋纹．振纹等缺陷。2D等麻面板平整时，辊子表面须用专门的打毛设备打毛处理。
平整辊的辊型：为了保证板形、必须带凸度。一般平整Ni系不锈钢时，使用凸度较小的辊子；而平整Cr系不锈钢时，要用凸度较大的辊子，而且厚度愈薄使用的辊子凸度愈大。
3.3平整工艺
1）干法平整和湿法平整
在工作辊和带钢之间不加任何润滑刑的平整称为干法平整；相反，则称为湿法平整。
干法平整的摩擦系数大、钢板难以延伸、所需轧制压力较大．但边部折皱小，板形易调整。可是当辊子不净时，容易发生异物压入缺陷，而且平整后较易生锈。
湿法平整与干法相比，有洗净异物的作用，外来物压入减少，并可防止因辊子发热造成的异常凸度。润滑剂还有中间防锈刑的作用。平整润滑剂一般用水溶性液体(乳液)。
这两种方法的选用应根据设备条件和品种决定，但不锈钢平整在多数情况下仍使用干法干整。
2）平整道次和压下率
平整道次一般为一道次，但也有2—3道的。压下率要根据钢种决定。铬系钢中的铁素体钢和低碳马氏体钢压下率一般控制在1%左右，而镍系钢和高碳马氏体钢则要根据板形决定，压下率可以大一些，但不超过2%，以免引起加工硬化。
3）轧制压力
不锈钢平整的轧制压力一般在100～900t范围内调整。在同样的条件下，轧辊凸度大时，轧制压力大，凸度小时轧制压力小。
4）轧制张力
轧制张力对平整延伸率有很大影响，对改进板形也很重要。一般认为，轧制张力大致为材料抗张强度的30%

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