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不銹鋼機械加工制造技術
文章作者:handler 時間:2016-09-28 06-38-29

   早年,日新制鋼公司在日本首次采用了森吉米爾20輥冷軋機,使得不銹鋼機械加工的生產效率大大提高。從奧氏體系不銹鋼加工硬化大的特性出發,當初的冷軋機采用了工作輥徑小、且在大壓下量下可進行軋制的森吉米爾軋機,但在1990年前后,日本國內各不銹鋼公司相繼建設了形狀控制性和設備自動化、高速化更容易的12輥分體機架型冷軋機。新日鐵住金不銹鋼采用了這種高水平的多輥軋機,1992年鹿島制造所軋制速度1000m/min,1993年光制造所軋制速度1200m/min。

  另一方面,森吉米爾軋機也在改進中,以改善原來的Single As-U形狀控制功能而開發的Double As-U及FSBA(Flexible Shift Backing Assembly)結構,以及分體機架型森吉米爾軋機,現在,最高速度1000m/min的森吉米爾軋機也在建設中。

  冷軋中軋制油也是一個重要的技術要素,為了制造不銹鋼特有的美觀的表面質量,現在純凈系成為主流。為了保持高光澤,必須實現薄油膜,但是在高速軋制時,一旦高壓下,則油膜發生局部斷裂現象,產生熱刮痕,降低光澤,并成為不均的原因。為此,開發出了添加硅油的在高溫下也能保證潤滑性能、且耐高速軋制的軋制油,但是如果要獲得更高速度,進一步提高耐熱刮痕性是必不可少的,必須開發冷卻效果大的乳化軋制油。

  新日鐵住金不銹鋼光制造所獨自開發出乳化軋制油,通過控制乳液粒徑,實現了在不銹鋼高光澤產品軋制中適用乳化油的高速大壓下軋制。適用這種乳化軋制油的是新日鐵住金不銹鋼制造所4CM(No.4多輥軋機)的120m/min軋制,作為可逆式不銹鋼專用軋機,其軋制速度較高。

  80年代以后,在強化汽車環保與發動機高性能化的潮流中,不銹鋼被快速應用于汽車排氣系統,特別是為了加工成形狀復雜的排氣總管等,對材料的加工性能提出了越來越高的要求。為滿足這樣的要求,在材料開發的同時,以提高加工性和降低成本為目的,開發出利用普通鋼用串列式冷軋機改進而成(具有大直徑工作輥)的串列式工藝。通過這種串列式工藝,大大擴大了鐵素體系不銹鋼在汽車上的應用。

  在不銹鋼的退火酸洗過程中,高溫退火是必須的。為了除去退火中形成的氧化鐵皮,需要很大的除鱗設備。為此,在提高熱軋板退火酸洗線(HAP)生產能力的時候,應擴大退火爐的能力,改善加熱效率,同時通過采用高研削電刷,提高機械除鱗能力,并增加酸洗槽的長度。還有,在化學除鱗中,也希望不改變硫酸及硝酸/氫氟酸混合酸液的基本構成,通過設置高性能鐵離子去除裝置來穩定酸洗能力,通過酸洗槽內強制對流產生紊流酸洗,以及運用噴射酸洗來提高除鱗能力。在設置空間不受限制的新建HAP線的生產能力可達100萬t/a。

  另一方面,歐美大型不銹鋼廠家和以日本、中國為首的亞洲地區不銹鋼廠家進行了設備的大型高效化和冷軋材制造設備的連續化。連續化技術可分成幾類。

  第1類是以提高冷軋效率和收得率為目的的不銹鋼用小直徑工作輥軋機的串列化,日新制鋼周南制鋼所1969年采用的串列式森吉米爾軋機是其代表。

  第2類是在最終退火酸洗線(FAP)上組合平整機和張力矯直機。在日本國內1989年以后建設的FAP線大部分都是這種形式。

  第3類是將冷軋、AP、平整機或張力矯直機連續化的設備,開發目的是在高生產率下生產通用不銹鋼材。連續化可分成HAP~冷軋的連續化和冷軋~AP?SPM(調質軋機)?TL(張力矯直機)的連續化。

  調質軋機在如前所述的高速FAP出口側推進在線化。為了獲得不銹鋼特有的高光澤,一般采用大直徑工作輥的2輥干軋制,但為了提高離線SPM的生產率,可逆化、2輥/4輥兼用、可濕/干交替的軋機逐漸成為主流。1990年新日鐵住金不銹鋼光制造的2SPM采用了6輥UC軋機,作為設備單體軋制的能力,實現了700m/min的速度,同時兼用優異的平直度控制。

  不銹鋼冷軋材的制造技術是圍繞廉價生產如前所述的通用鋼的技術而發展的。如前言所述,最近需求細分為以高純度鐵素體鋼和雙相鋼為代表的功能型不銹鋼,今后在提高通用型不銹鋼生產率的同時,還將考慮開發難制造品種、小批量品種的高效生產技術。

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