一種高硬度不鏽鋼帶的生產方法

2023-06-02 14:34:11 2

專利名稱：一種高硬度不鏽鋼帶的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種不鏽鋼帶的生產方法，更準確地說，涉及一種加工成高硬度不鏽鋼帶的生產工藝，適用於加工彈簧、彈片等高硬度產品的不鏽鋼帶。
背景技術：
對傳統的HV530以下的硬態SUS301不鏽鋼帶，是依次採用半成品軋制、中間退火、成品冷軋等步驟而製成，但採用這樣的材料和方法要想生產硬度HV550以上的硬態鋼帶，即使控制變形量70%以上也是不可能的。其主要問題表現在以下幾個方面一、傳統SUS301的碳含量只有0. 03% 0. 06%，材料本身硬化指數不高，無論多大的變形量，硬度最高也只能達到HV530左右，無論怎麼增加變形量，其硬度也不再會升聞。 二、生產硬度較高的帶材，變形量要控制在65%以上，軋機超負荷生產會加劇軋機背襯軸承和軋輥的損耗，產生色差、軸承印等質量缺陷的機率也會大大增加，致使產品表面不合格,另外生產成本也很高。

發明內容
本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供了一種高硬度不鏽鋼帶材的生產方法。採用該方法生產的不鏽鋼帶，硬度可以達到HV550 600，生產的產品韌性、彈性好，壽命長。為實現上述目的，本發明的技術方案是一種高硬度不鏽鋼帶的生產方法，依次包括以下步驟(I)備料的選用，選用厚度為0.6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料，其碳含量在0. I %以上，坯料硬度大於HV190，待用；(2)半成品軋制，採用冷軋機組，將0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料經過至少一次軋制；將0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶還料軋製成厚度為0. 28 0. 6mm的半成品或成品不鏽鋼帶，該半成品或成品不鏽鋼帶的厚度公差為±0. 008mm ±0. 015mm ；(3)如果步驟(2)中得到的是成品不鏽鋼帶，則進入到步驟(5)處理；如果步驟(2)中得到的是半成品不鏽鋼帶，則進行固溶處理，將半成品不鏽鋼帶通過連續光亮退火爐進行固溶處理，且每一次軋制後的半成品不鏽鋼帶都進行固溶處理；(4)成品軋制，採用12輥或20輥冷軋機組，採用冷軋機組，將經過固溶處理過的半成品不鏽鋼帶軋製成厚度為0. 09 0. 2mm的成品精密合金帶；(5)脫脂處理，用清洗劑對成品精密合金帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂。優選的是，所述步驟(2)中的冷軋機組採用十二輥冷軋機組，參數設置如下50 200t的軋制力和2 12t的軋制張力，軋制速度為50 250m/min，軋制油溫20 42。。。優選的是，所述步驟(3)中固溶處理採用的是光亮連續退火爐，使半成品不鏽鋼帶以4 12m/min的速度通過所述退火爐；退火爐溫度加熱至1000 1100°C,並對退火爐內的半成品不鏽鋼帶充保護氣體，使半成品不鏽鋼帶的出爐溫度在80°C 環境溫度值之間。優選的是，所述步驟(4)中，是在50 200t的軋制力和2 12t的軋制張力下，以50 200m/min的軋制速度，將經固溶處理過的半成品不鏽鋼帶軋制為成品不鏽鋼帶，該成品不鏽鋼帶的厚度公差為±0. 005mm ±0. 008mm。優選的是，所述步驟(5)之後還包括張力退火處理，將成品鋼帶通過連續張力退火爐，溫度在300°C 500°C之間，速度控制在5 20m/min，對成品不鏽鋼帶充保護氣體，單位張力控制在3 10kg/mm2之間。本發明的生產方法是用厚度在0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料，經過半成品軋制、固溶處理、成品軋制、脫脂處理和去應力退火處理等 步驟，可生產厚度範圍在0. 09
0.6mm之間的高硬度不鏽鋼產品，性能方面除了硬度能達到HV550以上外，還可滿足特殊的韌性、彈性等要求。本發明的生產方法中，採用的是12輥或20輥軋機，加工寬度在400mm以下，因此厚度公差可控制在±0. 005mm ±0. Olmm,從而大大提高了產品的厚度精度,滿足高端客戶的需求。本發明的生產方法中，合理控制道次變形量、油溫、軋制速度等工藝，能在同等變形量的前提下，比傳統材料提高HV3(T80，同時還能降低軋機背襯軸承的損耗，從而降低生產成本。本發明的生產方法中，採用碳含量大於0. 1%的成分的SUS301原坯料，能大大提高不鏽鋼帶的使用壽命，滿足終端客戶對抗疲勞性能的試驗指標。本發明的生產方法中，採用光亮連續退火爐，其保護氣氛為氨分解氣體，含75%純氫,25%氮氣,相比與其它廠家的純氫保護氣體,生產成本低。本發明的生產方法中，採用連續張力退火爐，能有效消除材料內部的殘餘應力，增加材料的表面硬度、韌性和彈性，更適合用於彈簧、彈性件類產品。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的技術方案做進一步的說明，如果沒有特殊說明，本發明所採用的原材料、設備均可在市場上購買到。本發明提供的一種高硬度不鏽鋼帶的生產方法，依次包括以下步驟(I)備料的選用選用厚度為0.6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料(SUS301)，其碳含量在0. 1%以上，坯料硬度大於HV190，待用；(2)半成品軋制，採用冷軋機組，將0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料經過至少一次軋制；將0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶還料軋製成厚度為0. 28 0. 6mm的半成品或成品不鏽鋼帶，該半成品或成品不鏽鋼帶的厚度公差為±0. 008mm ±0. 015mm ；(3)如果步驟(2)中得到的是成品不鏽鋼帶，則進入到步驟(5)處理；如果步驟(2)中得到的是半成品不鏽鋼帶，則進行固溶處理，將半成品不鏽鋼帶通過連續光亮退火爐進行固溶處理，且每一次軋制後的半成品不鏽鋼帶都進行固溶處理；優選的，固溶處理採用的是光亮連續退火爐，使半成品不鏽鋼帶以4 12m/min的速度通過所述退火爐；退火爐溫度加熱至1000 1100°C，並對退火爐內的半成品不鏽鋼帶充保護氣體，使半成品不鏽鋼帶的出爐溫度在80 V 環境溫度值之間。(4)成品軋制採用12輥或20輥精密冷軋機組，優選在50 200t的軋制力和2 12t的軋制張力下，以50 200m/min的軋制速度,將經固溶處理過的半成品不鏽鋼帶軋製成厚度為
0.09 0. 2mm的成品不鏽鋼帶，該成品不鏽鋼帶的厚度公差為±0. 005mm ±0. 008mm ；(5)脫脂處理用溫度為60 80°C的清洗劑對成品不鏽鋼帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂；
(6)連續張力退火處理必要時，將成品不鏽鋼帶通過連續張力退火爐，溫度在300°C 500°C之間，速度控制在5 20m/min,對成品鋼帶充保護氣體,單位張力控制在3 10kg/mm2之間，目的是有效消除成品鋼帶內部的應力，增加材料的表面硬度、韌性和彈性，更適合用於彈簧、彈性件類產品。採取上述方案，具有以下優點本發明是用厚度在0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料，經過半成品軋制、固溶處理、成品軋制、脫脂處理和去應力退火處理等步驟，可生產厚度範圍在0. 09 0. 6mm之間的高硬度不鏽鋼產品，性能方面除了硬度能達到HV550以上外，還可滿足特殊的韌性、彈性等要求。本發明的生產方法中，採用的是12輥或20輥軋機，加工寬度在400mm以下，因此厚度公差可控制在±0. 005mm ±0. Olmm,從而大大提高了產品的厚度精度,滿足高端客戶的需求。本發明的生產方法中，合理控制道次變形量、油溫、軋制速度等工藝，能在同等變形量的前提下，比傳統材料提高HV3(T80，同時還能降低軋機背襯軸承的損耗，從而降低生產成本。本發明的生產方法中，採用碳含量大於0. 1%的成分的SUS301原坯料，能大大提高不鏽鋼帶的使用壽命，滿足終端客戶對抗疲勞性能的試驗指標。本發明的生產方法中，採用光亮連續退火爐，其保護氣氛為氨分解氣體，含75%純氫,25%氮氣,相比與其它廠家的純氫保護氣體,生產成本低。本發明的生產方法中，採用連續張力退火爐，能有效消除材料內部的殘餘應力，增加材料的表面硬度、韌性和彈性，更適合用於彈簧、彈性件類產品。實施例I先進行備料，選用厚度為I. 5mm的SUS301不鏽鋼冷軋鋼帶坯料待用。然後，經過成品軋制。採用12輥精密冷軋機，在150t的軋制力和6t的軋制張力下，以80m/min的軋制速度,軋制油溫控制在36°C,將I. 5mm厚的不鏽鋼冷軋鋼帶還料軋製成厚度0. 5mm的成品不鏽鋼鋼帶，該成品不鏽鋼鋼帶的厚度公差為±0. 015mm。之後，進行脫脂處理。用溫度為60°C的清洗劑NS-100對經過軋制的成品不鏽鋼帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂。其清洗槽溫度為60°C，以40m/min的速度使經過冷軋的成品不鏽鋼帶從清洗槽中的清洗劑中通過，之後進入烘乾箱，將表面的殘留清洗液去除掉，最終使成品不鏽鋼帶表面光亮，即可得到HV55(T560的不鏽鋼產品。實施例2先進行備料，選用厚度為I. 2mm的SUS301不鏽鋼冷軋鋼帶坯料待用。然後，經過成品軋制。採用十二輥精密冷軋機，在160t的軋制力和6. 5t的軋制張力下，以80m/min的軋制速度,軋制油溫控制 在36°C,將I. 2mm的不鏽鋼冷軋鋼帶還料軋製成厚度0. 4mm的成品不鏽鋼鋼帶，該成品不鏽鋼鋼帶的厚度公差為±0. 01mm。
之後，進行脫脂處理。用溫度為60°C的清洗劑NS-100對經過軋制的成品不鏽鋼帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂。以40m/min的速度使經過冷軋的成品不鏽鋼帶從清洗槽中的清洗劑中通過，之後進入烘乾箱，將表面的殘留清洗液去除掉，最終使成品不鏽鋼帶表面光亮。再之後，進行連續張力退火處理。將成品鋼帶經過退火爐，速度為5. 5m/min，爐內溫度為400°C，單位張力係數為4kg/mm2，對爐內通入氨分解氣體，消除成品鋼帶內部的應力，即可得到HV55(T570的不鏽鋼產品。實施例3先進行備料，選用厚度為0. 6mm的SUS301不鏽鋼冷軋鋼帶坯料，待用。然後，進行半成品軋制。採用十二輥精密冷軋機組，在IOOt的軋制力和3t的軋制張力下，以150m/min的軋制速度,軋制油溫控制在40°C,將0. 6mm的不鏽鋼冷軋鋼帶還料軋製成厚度0. 28mm的半成品不鏽鋼鋼帶，該成品不鏽鋼鋼帶的厚度公差為±0. 008mm。之後，進行脫脂處理。用溫度為60°C的清洗劑對經過軋制的半成品不鏽鋼帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂。以60m/min的速度使經過冷軋的成品不鏽鋼帶從清洗槽中的清洗劑中通過，之後進入烘乾箱，將表面的殘留清洗液去除掉，最終使成品不鏽鋼帶表面光亮。之後，進行固溶處理。採用連續光亮退火爐，在1080°C的爐溫下使半成品不鏽鋼帶以10m/min的速度從爐中通過，並在爐中對半成品不鏽鋼帶充入氨分解保護氣體，之後進行快速水冷和風冷，使出爐溫度控制在80°C以下。對半成品不鏽鋼帶充入保護氣體，可以確保鋼帶表面光亮無氧化。之後，經過成品軋制。採用20輥精密冷軋機，在130t的軋制力和2t的軋制張力下，以120m/min的軋制速度，軋制油溫控制在40°C，將0. 28mm厚的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料軋製成厚度0. 09mm的成品不鏽鋼鋼帶，該成品不鏽鋼鋼帶的厚度公差為±0. 005mm。之後，再進行脫脂處理。用溫度為60°C的清洗劑對經過軋制的成品不鏽鋼帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂。以40m/min的速度使經過冷軋的成品不鏽鋼帶從清洗槽中的清洗劑中通過，之後進入烘乾箱，將表面的殘留清洗液去除掉，最終使成品不鏽鋼帶表面光亮。再之後，進行連續張力退火處理。將成品鋼帶經過退火爐，速度為25m/min，爐內溫度為300°C，單位張力係數為5kg/mm2，對爐內通入氨分解氣體，消除成品鋼帶內部的應力，即可得到HV56(T600的不鏽鋼產品。綜上所述僅為本發明較佳的實施例，並非用來限定本發明的實施範圍。即凡依本發明申請專利範圍的內容所作的等效變化及修飾，皆應屬於本發明的技術範疇。
權利要求
1.一種高硬度不鏽鋼帶的生產方法，其特徵在於依次包括以下步驟 (1)備料的選用，選用厚度為0.6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料，其碳含量在0. 1%以上，坯料硬度大於HV190，待用； (2)半成品軋制，採用冷軋機組，將0.6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料經過至少一次軋制；將0. 6 I. 5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶還料軋製成厚度為0. 28 0. 6mm的半成品或成品不鏽鋼帶，該半成品或成品不鏽鋼帶的厚度公差為±0. 008mm ±0. 015mm ； (3)如果步驟(2)中得到的是成品不鏽鋼帶，則進入到步驟(5)處理；如果步驟(2)中得到的是半成品不鏽鋼帶，則進行固溶處理，將半成品不鏽鋼帶通過連續光亮退火爐進行固溶處理，且每一次軋制後的半成品不鏽鋼帶都進行固溶處理； (4)成品軋制，採用12輥或20輥冷軋機組，採用冷軋機組，將經過固溶處理過的半成品不鏽鋼帶軋製成厚度為0. 09 0. 2mm的成品精密合金帶； (5)脫脂處理，用清洗劑對成品精密合金帶進行清洗，除去成品不鏽鋼帶表面的油脂。
2.根據權利要求I所述的生產方法，其特徵在於所述步驟(2)中的冷軋機組採用十二輥冷軋機組，參數設置如下50 200t的軋制力和2 12t的軋制張力，軋制速度為50 250m/min,軋制油溫 20 42°C。
3.根據權利要求I所述的生產方法，其特徵在於所述步驟(3)中固溶處理採用的是光亮連續退火爐，使半成品不鏽鋼帶以4 12m/min的速度通過所述退火爐；退火爐溫度加熱至1000 1100°C，並對退火爐內的半成品不鏽鋼帶充保護氣體，使半成品不鏽鋼帶的出爐溫度在80 V 環境溫度值之間。
4.根據權利要求I所述的生產方法，其特徵在於所述步驟(4)中，是在50 200t的軋制力和2 12t的軋制張力下，以50 200m/min的軋制速度，將經固溶處理過的半成品不鏽鋼帶軋制為成品不鏽鋼帶，該成品不鏽鋼帶的厚度公差為±0. 005mm ±0. 008mm。
5.根據權利要求I所述的生產方法，其特徵在於所述步驟(5)之後還包括張力退火處理，將成品鋼帶通過連續張力退火爐，溫度在300°C 500°C之間，速度控制在5 20m/min，對成品不鏽鋼帶充保護氣體，單位張力控制在3 10kg/mm2之間。
全文摘要
本發明公開了一種高硬度不鏽鋼帶的生產方法，選用厚度為0.6～1.5mm的不鏽鋼冷軋鋼帶坯料，其碳含量在0.1％以上，坯料硬度大於HV190，採用冷軋機組，將其經過至少一次軋制；軋成厚度為0.28～0.6mm的半成品或成品不鏽鋼帶，半成品不鏽鋼帶進行固溶處理，將半成品不鏽鋼帶通過連續光亮退火爐進行固溶處理，且每一次軋制後的半成品不鏽鋼帶都進行固溶處理；採用12輥或20輥冷軋機組，採用冷軋機組，將經過固溶處理過的半成品不鏽鋼帶軋製成厚度為0.09～0.2mm的成品精密合金帶；最後脫脂。本發明的生產方法，經過半成品軋制、固溶處理、成品軋制、脫脂處理和去應力退火處理等步驟，可生產厚度範圍在0.09～0.6mm之間的高硬度不鏽鋼產品，性能方面除了硬度能達到HV550以上外，還可滿足特殊的韌性、彈性等要求。
文檔編號C21D11/00GK102719639SQ20121023746
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者宋豔麗, 李玲珍, 秦紅霞, 鄭小利 申請人:冶科金屬有限公司, 北京冶科電子器材有限公司, 北京冶科磁性材料有限公司