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分析马氏体型钢的冷加工工艺及装备

    马氏体不锈钢冷加工硬化程度很高，是普碳钢的2-3倍。所以不锈钢冷轧带钢都是采用多辊冷轧机生产。由于工作辊直径在50 - 200mm之间、变形弧长度较小、变形区面积小，总的变形抗力仅为四辊轧机的30%。因此，可在90q0总压下率下以200 - 600m/min的轧制速度下实现高压下率、高速度、高精度生产冷轧带钢。目前国际一般采用MKW偏八辊、12辊和20辊冷轧机。但是，最广泛应用的是ZM森吉米尔轧机，现在世界上约有345台森吉米尔轧机，其中140台用于不锈钢生产，其产量占不锈冷轧带钢产量的90%。这种轧机为箱形整体结构。轧制压力分布在支架的各个部位，具有高刚度和高精度。另外，这种轧机支承辊轴承为双层偏心机构，同时第一组上下中间辊端部带有锥度，可做轴向移动，从而可以在线调整辊型，板形控制能力较强。长度方向的厚度控制一般都设有前馈或后馈ACC系统。这种轧机前后设有张力卷取机，以20×1U - 40×1UN的前后张力进行冷轧，可使变形抗力降低20qo - 40q0，同时也有利于板形的控制。张力的大小一般为轧件屈服强度的35%~60%。该轧机一般采用矿物油或乳化液进行润滑和冷却。为了确保带钢表面光洁度，设有强大的电磁式和过滤式联合过滤系统。其过滤系统一般是硅藻土或玻璃纤维。过滤精度为l – 25mm（矿物油~乳化液）。这类轧机对磨辊的精度要求极高，所有轧辊的椭圆度和维度均小于0.005wn，硬度(HRC) 60 - 64。在不锈冷轧带钢车间为了对坯料进行准备和对成品的精整，同时设有很多功能齐全、机械化自动化和精度很高的专业化机组。其中主要有罩式退火炉机组(CA)，准备机组(CB)，热、冷轧带钢连续退火酸洗机组(AP(H)，AP(O)，带钢修磨机组(RP)，平整机组(SKP)，拉伸矫直机组(TII)，纵切和横切机组(SL CS)。有的还设立对成品进行210- 400号及HL带钢研磨机组和RA光亮退火炉。

CA机组对铬13马氏体不锈钢和铁素体不锈钢进行软化退火。一般为圆筒形结构．立装钢卷，燃气加热，一般密封，采用97%氮+3%氢保护退火。为了提高加热和冷却速度和卷温的均匀性，必须设立炉底和炉侧风机对流措施，以确保顺利冷轧和尺寸精度。CB机组的功能是对热轧带钢头尾焊接6m以上的引带。因为在冷轧时轧制中心线至卷取机一段长度不能进行冷轧，所以预先在带钢坯料头尾各焊接厚度差约lwn的奥氏体不锈钢废次品的引带，不仅可以减少5% - 6qo的损耗，而且也是成品卷在各工序流通的保护层。焊接方法一般为MIG或PAW氩弧焊。焊后的带钢在附有大于下工序开卷张力的张力下卷取（这个原则在各机组都是相同的）。如果热轧卷较小，也可以在本机组进行并卷焊接，增大卷重。AP(H)对奥氏体和双相不锈钢，有的也对铁索体不锈钢进行连续退火和酸洗。热处理一般采用卧式炉悬吊方式，燃气加热。酸洗方法一般采用喷丸或碱洗作预酸洗，酸洗采用氢氟酸和硝酸混酸酸洗。为了确保该机组的质量，在机组前后设带钢储备的活套装置，严格避免停车。与CB和AP(c)机组相同，除带有足够张力的条件外，尚附设多处光电装置，通过S辊或夹送辊控制带钢跑偏，完成带钢的通板和卷取。AP(c)和BA机组各导辊附有中凸5mni的鼓形，也具有防止跑偏的作用。有的厂在AP(H)尾部设有四辊平整机。这种平整可使带钢直接送RP修磨。另外，从AP(m开始以后，各机组前后都设有对钢卷间垫纸的卷取机，以保护带钢表面。这个机组的热处理和酸洗质量是至关重要的，必须确保带钢的充分软化和氧化铁皮的根除。AP(c) a;rL组设施与AP(c)基本相同，主要对成品带钢或薄规格产品二次冷轧前进行再结晶退火和酸洗。机组速度一≤C60m/min。通板焊接依据厚度规格采用TIG焊或点焊。为了保护带钢表面，各个导辊或夹送辊多采用衬胶辊。这个机组的主要特点是在国外设置了多种电化学在线除鳞装置。RP带钢修磨机组是生产高光洁度冷轧板和BA板的重要措施和条件。通过RP可对约0.05nun的表面粗糙、划痕或酸洗不净等轻微缺陷的热轧带钢或中间产品进行全面修磨。目前奥氏体和铁索体不锈钢钢卷的修磨率分别约为60%和30%。所以RP机组的作用是十分重要的。该机组一般设有3-6个磨头，有的为上4下1等各种组合。机组在热轧带钢板形良好的条件下，可以不进行一定量的冷轧，直接进行修磨。机组张力为20×104~40×104N，可实现带钢整个宽度均匀修磨。修磨速度5 - 30m/min。开卷机可以正反转，以便对另一面反开卷修磨。上下同时修磨的机组可明显地提高生产率。为了有利于下个卷串带并减少辅助时间，在头部设置焊机，将下个卷头部带出修磨机。修磨粒度依据缺陷深度确定，一般为60 - 120号。但是最后磨头砂带粒度应为120号。该机组防火是非常必要的。在磨头处喷射矿物油进行冷却并设过滤系统。防火措施使用氮气和C02气瓶灭火，以快速排出空气，应急灭火。TLL张力拉伸矫直机组是生产小于2nun薄规格产品确保平直度的在线连续张力拉伸矫直机组。该机组通过入口和侧张紧辊差动装置产生拉伸力，在拉伸辊处弯曲产生超过屈服强度的应力，而发生0.3% -0.6%的塑性拉伸率。拉伸率取决于张力、弯曲力和带钢在弯曲辊上的抱角。在恒定的张力下，辊径越小拉伸度越大，带钢越厚拉伸度越大。拉伸后的板形反而不会变平，而是最后的矫直辊上的压下，才实现对各种板形实施高质量的矫直。SKP平整机组，可对小直径辊轧制的带钢进行初步矫正和进一步提高表面光洁度。对于铁索体不锈钢，可降低屈服延伸率，以提高，z值并防止深冲件滑移线缺陷。该机组为了对BA板进行平整，应采取含有一定油脂的乳液（防带钢生锈）实施湿法平整（同样在TLL和CS机组也应采取这项措施）。对于冷轧带钢成品一般有钢卷、窄带卷和单张板三种。发达国家基本以钢卷交货。对于后两种产品还应设立纵、横切机组。

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资料来源：东莞市瀚弘不锈钢铜铝有限公司

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