扁平材生产(XXXX新)

扁平材生产1.1板带材生产概论z钢铁材料中板带材占了很大比例,例如2002年世界钢轧材中30%－60％以上是板带材。z板带钢产品薄而宽的断面决定了板带钢产品在生产上和应用上有其特有的优越条件。z从生产上讲，板带钢生产方法简单，便于调正、便于改换规格z从产品应用上讲，钢板的表面积大，是一些包复件（如油罐、船体、车厢等）不可缺少的原材料，钢板可冲、可弯、可切割、可焊接，使用灵活。z因此板带钢在建筑、桥梁、机车车辆、汽车、压力容器、锅炉、电器等方面得到广泛的应用。1.1.1板带钢的种类及用途z按规格可分为厚板、薄板、极薄带等，把厚板细分为特厚板、厚板、中板。世界上并无统一的划分标准。z我国的分类标准是把厚度60mm以上的称为特厚板，20～60mm称为厚板，4～20mm称为中板，0.2～4.0mm称为薄板，0.2mm以下称为极薄带钢或箔材。z美国、日本、德国、法国等国家把厚度4.7～5.5mm以上的钢板统称厚板，此厚度以下到3.0mm称为中板，3.0mm以下称为薄板。z从钢板的规格来看世界上生产钢板的厚度范围最薄已达到0.001mm，最厚达500mm，宽度范围最宽达5350mm，最重250吨。z按用途分钢板可分为汽车钢板、压力容器钢板、造船钢板、锅炉钢板、桥梁钢板、电工钢板、深冲钢板、航空结构钢板、屋面钢板，及特殊用途钢板等。不同用途的板带钢常用的产品规格是不同的。z按钢种板带钢可分为普通碳素钢板、优质碳素钢板、低合金结构钢板、碳素工具钢板、合金工具钢板、不锈钢板、耐热及耐酸钢板、高温合金钢板等。16Mn可以作为容器板用途,也可以桥梁板！z一个钢种的钢板可以有不同的规格、不同的用途，同一个用途的钢板也可采用不同的钢种来生产，因此，标识一个钢板品种通常是要用钢板的钢种、规格、用途等来表示。1.1.2板带钢产品的技术要求z用途广泛：板带钢的用途非常广泛，用途不同对板带钢的技术要求也就不同。z基本要求：化学成分、几何尺寸、板形、表面、性能等几个方面。(1)钢板的化学成分要符合选定品种的钢的化学成分（通常是指熔炼成分），这是保证产品性能的基本条件。(2)钢板的外形尺寸包括厚度、宽度、长度以及它们的公差应满足产品标准的要求。例如公称厚度为0.2～0.5mm的冷轧板带钢，其厚度允许偏差A级精度为±0.04mm，B级精度为±0.05mm，公称宽度≤1000mm的冷轧板带钢宽度允许偏差为＋6mm，公称长度≤2000mm的冷轧板带钢长度允许偏差为＋10mm。对钢板而言，钢板的厚度精度要求是钢板生产和使用特别关注的尺寸。钢板的厚度控制是一条钢板生产线技术装备水平的重要标志之一。(3)钢板常常作为包复材料和冲压等进一步深加工的原材料使用，使用上要求板形要平坦。z在钢板的技术条件中对钢板的不平度提出要求，以钢板自由放在平台上，不施加任何外力的情况下，钢板的浪形和瓢曲程度的大小来度量。z不同品种钢板的不平度的要求不同，例如公称厚度4–10mm的热轧钢板、钢带在测量长度1000mm条件下，不平度要不大于10mm；公称厚度0.70–1.50mm、公称宽度1000–1500mm的冷轧钢板、钢带，不平度要不大于8mm。(4)从使用的要求出发对钢板表面有较高的要求，生产中从设备和工艺上要保障能生产出满足表面质量要求的产品，要求钢板和钢带表面不得有气泡、裂纹、结疤、拉裂和夹杂，钢板和钢带不得有分层。(5)根据钢板用途的不同，对钢板和钢带的性能要求不同，对性能的要求：力学性能、工艺性能、物理性能、化学性能；z对力学性能的要求包括对强度、塑性、硬度、韧性的要求，对绝大多数的钢板、钢带产品而言都对力学性能是最基本的要求；z工艺性能包括冷弯、焊接、深冲等性能；z材料使用时对物理性能有要求时在技术条件中提出，如电机和变压器用钢对磁感强度、铁磁损失等物理性能提出要求；z对化学性能有要求时在技术条件中提出，如不锈钢板钢带对防腐、防锈、耐酸、耐热等化学性能提出要求。1.1.3有色金属板带箔材通过热轧或热轧后经冷轧所获得的产品，按横断面形状和交货形状、产品尺寸，分为板材、带材和箔材。以铝为例：板材(Sheet)是指横断面为矩形，厚度均一并大于0.20mm，以平直状外形交货的轧制产品；带材(Strip)是指横断面为矩形，厚度均一并大于0.20mm，以成卷交货的轧制产品；箔材(Foil)是指横断面为矩形，厚度均一并小于0.20mm，以成卷交货的轧制产品，箔材的最小厚度可达0.005mm，但最小经济厚度为0.007mm。（1）产品分类9按金属及合金系统分类有铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、钛及钛合金的产品；9按金属及合金性能、用途，如铝及铝合金又分为：纯铝、硬铝、防锈铝、锻铝、包覆铝、钎焊铝、特殊铝等。9按金属及合金中主要元素，如铜及铜合金又分为纯铜、无氧铜、铝黄铜、铅黄铜、铝青铜等。9有色金属板及合金带材的应用范围，如铝及铝合金主要有飞机蒙皮用优质板、结构板、装饰板、包装铝箔、电容器铝箔及各种包铝板。而铜及铜合金板带则包括汽车水箱带、电缆铜带、装饰铜板带、雷管带及仪表或弹簧用板带等。（2）品种产品品种包括金属牌号、供应状态、规格，外形尺寸及允许偏差，板带材的不平度等。我国目前生产的重有色金属板、带、箔材尺寸范围见表2-1。供应状态，根据同一合金牌号的产品质量级别，以及机械性能的不同要求,在技术标准重划分不同的供应状态.我国有色金属板、带、箔材部分供应状态见表.重有色金属板带产品尺寸范围产品尺寸范围/mm厚度允许偏差/mm热轧板4～50×200～3000×1000～6000－0.45～3.5冷轧板0.2～10×200～2500×800～3000－0.06～－0.80带材0.05～1.5×10～1000×3000～100000－0.01～－0.14箔材0.005～0.05×10～300×5000～500000±0.001～005.0004.0−+板带和箔材的供应状态供应状态名称标准代号供应状态名称标准代号热轧成品R不包铝（热轧）BR退火成品（软态）M不包铝（退火）BM硬（冷轧状态）Y不包铝（淬火、优质表面）BCO43硬、21硬、31硬、41硬Y1、Y2、Y3、Y4不包铝（淬火、冷作硬化）BCY特硬T优质表面（退火）MO淬火C优质表面淬火自然时效CZO淬火后冷轧（冷作硬化）CY优质表面淬火人工时效CSO淬火（自然时效）CZ淬火后冷轧、人工时效CYS淬火（人工时效）CS热加工、人工时效RS淬火自然时效冷作硬化CZY加厚包铝的J（3）技术要求①化学成分：化学成分一般由熔铸车间按技术标准控制；②机械性能：一般产品只要求抗拉强度、屈服强度、屈服极限和延伸率。有的产品还要求硬度、高温持久或瞬时强度等；③物理性能：大部分产品对物理性能无具体要求，有的产品要求弹性、电阻率等；④工艺性能：供深冲或拉伸的产品要求作杯突试验，其深冲值应符合标准。试验时试样不允许有明显的裙边，或其制耳率不超过允许范围；⑤金相组织：有的产品要求不同的晶粒度大小，第二相分布、含氧量及过烧情况的金相检验；⑥表面质量：表面质量要求，目前基本上是定性的。如表面要求光滑、清洁，不应有裂纹、皱纹、起皮、起泡、针孔、水迹、酸迹、油斑、腐蚀斑点、压入物、划伤、擦伤、包铝层脱落、辊印、氧化等；或不超过允许范围；⑦产品内部质量：不允许有中心裂纹和分层，对双金属复合材料要求层间结合牢固，经反复弯曲试样不分层等。此外，对产品的验收规则和实验方法、包装、标志、运输及保管方法等都是具体规定。板带材产品尽管在品种、用途方面不同，技术要求各不一样，但其共同点可归纳为“尺寸精确板形好，表面光洁性能好”。这概括了板带材产品的主要质量要求，某一产品的整个生产工艺过程，都要求保证产品质量要求，严格按照技术标准组织生产。2.6扁平材的轧制生产―钢板和带钢2.6.1热轧中厚板生产2.6.2热轧薄板带生产2.6.3冷轧宽带钢生产2.6.1热轧中厚板生产z定义:厚度4mm以上的钢板材称中厚板，最厚的厚板厚度达300mm。z用途:中厚钢板主要用于造船、建筑构件、机器制造、交通运输和军工（装甲车和坦克）等部门，以及用于制造大口径焊管、容器和锅炉等。所以有时按用途称为中厚板，如船板、锅炉板、容器板、装甲板和桥梁板等。z产量:一般中厚板占钢材产量的7％～10％。我国中厚板产量较高，约占钢材产量的12％。产量自给有余，还可部分出口。z设备情况:轧制中厚板的轧机全世界约有270余套，其中一半以上是轧辊辊身长度3m以上的宽厚板轧机，而我国这种宽厚板轧机仅有4套，其余22套都是3m以下的，技术水平相对落后。(1)中厚板原料z中厚板轧制使用的原料有钢锭、初轧板坯、锻坯和连铸板坯;z以前曾使用前三种原料，后由于连铸技术的发展，中厚板轧制使用的原料已绝大多数采用连铸板坯;z连铸板坯宽度可达3600mm，厚度为150～610mm，板坯重可达90吨。(2)中厚板产品z除按尺寸区分外，还可按强度、化学成分、用途和交货状态分类;z按强度分类，一般以抗拉强度的下限分级，抗拉强度在500MPa以上的称高强度钢板。z按化学成分分类，可分为普通钢板和特殊钢板，后者包括不锈钢板和复合钢板;z按用途分类，大致分为造船钢板、焊接结构钢板、锅炉和压力容器钢板、低温钢板、耐腐蚀钢板、焊管用钢板、装甲钢板以及特殊用途钢板等;z按交货状态分类，可分为轧制钢板、热处理钢板和抛丸、涂层钢板三种，因大型结构和造船的需要，抛丸、涂层钢板的产量逐年增加。(3)中厚板生产流程z为配合控制轧制和冷却工艺，采用低温出炉的加热制度或轧制中控制轧制温度和轧后控制冷却速度，以提高钢材性能或部分取消轧后热处理工序。z轧制工艺可分为三个阶段：（1）成型轧制：可消除板坯表面的影响和提高宽度控制精度，沿板坯长度方向或斜向进行1～4道轧制，把坯料轧至所要求的厚度。（2）展宽轧制：这是中厚板不同于其他种类板材轧制的重要工序。为达到成品规格所要求的宽度，板坯转90º、沿板坯宽方向轧制。（3）精轧：展宽轧制后再转90º，转向原坯料长度方向，轧制到成品厚度。z合理制定中厚板轧制工艺，能提高轧机的生产能力、钢板的质量和成材率;z要确保钢板的平直度，除轧制时采用各种保证板形的措施外，对厚度40mm以下的钢板，每块均需经过热矫直，对不平直的冷钢板进行冷矫直。为冷剪切成品板，钢板要冷至150℃以下，冷却要均匀，冷却速度适宜。z自从采用辊切式剪机剪切后，基本上解决了剪弯缺陷问题；调节剪刃间隙可以大大提高钢板剪切断面的质量。z根据钢板质量要求，用超声波进行不同深度的探伤，对焊管用板的四个边要全面进行探伤。z热处理时除了保证钢板的机械性能外，还要保证板形良好.z抛丸涂层法多用于生产造船和桥梁用板，抛丸去除氧化铁皮后，再涂层防锈，涂层后应尽快烘干。z钢板的表面尺寸形状检查目前主要依靠人工进行，打印标记工序已实现机械化，并可由计算机控制操作。(4)中厚板轧机和技术的发展z60年代以来，宽厚板轧机有了较大的发展。这种轧机的宽度已达5m，新建的宽度小于3m的轧机已不多见。z在60年代后期，日本为满足造船等大型结构的需要，建成了6套4.7m级的双机架宽厚板轧机，每套年生产能力已达到200多万吨。z70年代，日本为了生产直径1626mm的焊管和特大油船用宽板，又建成了4套5.5m级宽厚板轧机，并大量采用控轧控冷等新工艺和新技术。这类轧机的年生产能力很大，单机架的就高达180万吨。z目前世界上有10余套5m以上的宽板轧机，日本占一半，其余分别建在美国、俄罗斯和德国。z我国60年代中期自行设计建设了一套4200mm的宽厚板轧机，目前正计划建设一套5m级的宽厚板轧机，以满足我国大直径焊管和大型船舰建设的需要。z90年代以来，美国又采用四辊炉卷轧机生产中厚板，轧制的中厚板有的可成卷生产后剪切，或成卷交货，产品厚度为4～50mm，这是中厚板轧制的新动向，它的生产率和成材率高，尺寸精度也好，所以发展很快。配有一台炉卷轧机的中厚板工厂，年产量可达100万吨。z现代化宽厚板轧机用的板坯最大重量已达80～110吨，最高速度已达7.5m/s，轧制最大长度达65m，钢板最大宽度达5300mm;z