專利名稱：表面粗糙度得到改進(jìn)的冷軋金屬帶的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在冷軋前無需熱帶退火和/或酸洗熱加工帶材即可制成冷軋金屬帶的方法。此方法包括以下連續(xù)步驟張力矯直以使氧化皮開裂并使熱加工金屬帶材變平坦，對(duì)帶材進(jìn)行噴砂處理以便去除氧化皮，將至少兩個(gè)清理刷設(shè)置在帶材各表面附近并使這些刷子相對(duì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)以便去除任何殘余的氧化皮并產(chǎn)生預(yù)定的粗糙度，用一個(gè)刷子拋光清理表面以便進(jìn)一步減小粗糙度，以及冷軋被清理過的帶材，從而使表面具有光澤的表面光潔度。
在冷軋前用矯直機(jī)矯直熱軋帶材是眾所周知的。US4,872,245披露了一條將熱軋帶材制成冷軋帶鋼的生產(chǎn)線。此專利披露了用具有張緊輥和彎曲輥的張力矯直機(jī)不大于7％地拉伸熱軋帶材以使帶材平整并使氧化皮橫向開裂。接著，拉伸帶材在串列式軋機(jī)上進(jìn)行冷軋之前通過穿過一對(duì)刷子和一個(gè)酸洗槽來接受去除氧化皮的處理。
不需在冷軋前再結(jié)晶退火和/或酸洗熱軋帶材即可冷軋熱軋金屬帶的這一方法是眾所周知的。US5,197,179揭示了一條將熱軋帶材制成冷軋不銹鋼帶的連續(xù)生產(chǎn)線。此專利揭示了在退火和酸洗前使熱軋帶材經(jīng)過串列式或可逆式冷軋機(jī)?？梢圆捎脟娚疤幚硪詭椭パ趸?。
不用在冷軋前再結(jié)晶退火和/或酸洗熱軋帶材即可使熱軋金屬帶除去氧化皮也是眾所周知的。這些除氧化皮的方法包括至少以下其中一個(gè)步驟張力矯直以使氧化皮開裂并平整熱軋金屬帶，在冷軋前對(duì)帶材進(jìn)行噴砂處理以便除去氧化皮并機(jī)械刷理熱軋帶材。US5,606,787揭示了一條將熱軋帶材制成冷軋不銹鋼帶的連續(xù)生產(chǎn)線。該專利揭示了使熱軋帶材經(jīng)過串列式冷軋機(jī)、連續(xù)退火爐、可能有的熔鹽浴池、酸洗槽和可能有的平整軋機(jī)。不需要進(jìn)行冷軋前的帶材噴砂和退火來用以在單次冷軋后產(chǎn)生小于80微英寸的表面粗糙度。US5,554,235披露了一條無需在串列式軋機(jī)上進(jìn)行冷軋前對(duì)熱軋帶材進(jìn)行退火或酸洗即可制造冷軋不銹鋼帶的連續(xù)生產(chǎn)線。此專利披露了通過在矯直機(jī)中選擇性地拉伸熱軋帶材以便平整帶材并使氧化皮開裂且接著在冷軋前用噴砂機(jī)或拋光刷清除氧化皮，從而將熱軋帶材的氧化皮去除。在冷軋后，可以使帶材穿過一臺(tái)傳統(tǒng)的退火爐、另一個(gè)噴砂裝置、拋光刷、酸洗槽和拉伸矯直機(jī)。日本專利申請(qǐng)55-133802揭示了一條無需在冷軋前退火或酸洗熱軋帶材即可將熱軋帶材制成冷軋帶鋼的生產(chǎn)線。利用張力矯直機(jī)給熱軋帶材除氧化皮以便使氧化皮開裂，使熱軋帶材經(jīng)過高壓水噴嘴并最終在進(jìn)入串列式冷軋機(jī)之前經(jīng)過拋光輥。
盡管如此，對(duì)于象用于加工成散熱槽、電器、汽車內(nèi)部裝飾品等的不銹鋼帶和管子這樣的用途來說，對(duì)冷軋帶鋼表面平整度和粗糙度的要求日益變得更加迫切了。這些用途通常要求冷軋帶鋼在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)具有不大于20I的平整度和小于Ra 0.4微米的表面粗糙度?，F(xiàn)有技術(shù)中的不用在冷軋前進(jìn)行熱帶退火和/或酸洗即可制造冷軋帶材的方法沒有在冷軋后產(chǎn)生滿足這些客戶要求所需的平整度和表面光潔度。因此，仍然存在著提供一種不用在冷軋前進(jìn)行熱帶退火和/或酸洗熱加工帶材即可制造具有光澤表面的冷軋金屬帶尤其是不銹鋼帶的改進(jìn)方法的需要。還存在著提供一種在冷軋前去除熱加工鐵類金屬帶的氧化皮而不需鹽酸或硫酸酸洗的方法的需要。人們還要求提供一種不需要硝酸、氫氟酸或氟化物即可去除熱加工不銹鋼帶的氧化皮的方法。
本發(fā)明涉及一種在冷軋前無需退火和/或酸洗熱加工帶材即可制成冷軋金屬帶的方法。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種在冷軋前無需對(duì)熱加工帶材的酸洗或退火即可冷軋到最終尺寸的金屬帶。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種其光澤表面具有小于Ra 0.4微米的粗糙度并同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)厚度和尺寸公差的冷軋金屬帶。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)具有不大于20I的平整度的冷軋金屬帶。
本發(fā)明的其他目的包括提供一種消除或最大程度地減少了酸洗溶液副產(chǎn)品尤其是硝酸或氫氟酸或氟化物的形成的去除氧化皮方法，其中該酸洗溶液副產(chǎn)品的形成會(huì)帶來環(huán)境處理問題，與用其他方式通過在冷軋前進(jìn)行退火和酸洗生產(chǎn)的帶鋼相比，該方法具有成本優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明包括以下連續(xù)步驟張力矯直熱加工帶材以使氧化皮開裂并平整帶材，對(duì)帶材表面進(jìn)行噴砂處理以便除去氧化皮，將至少兩個(gè)清理刷子定位在各帶材表面附近并且使刷子彼此沿相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)以便除去任何殘余的氧化皮并使各帶材表面具有預(yù)定粗糙度，用一個(gè)刷子拋光各清理過的帶材表面以便進(jìn)一步減小粗糙度并冷軋經(jīng)清理過的帶材，從而使表面具有光澤的表面光潔度。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是使上述帶材至少被拉伸伸長約1％。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是上述拋光表面的粗糙度在冷軋前小于Ra 1.5微米。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是上述清理刷的表面密度大于每平方面積12％。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是上述清理刷具有的直徑為0.13毫米-0.50毫米的刷鬃。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是上述冷軋帶材的表面粗糙度小于Ra 0.4微米。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是上述帶材至少被冷軋30％。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是包括至少三個(gè)在各帶材表面附近的上述清理刷。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是至少90％的上述顆粒具有0.10毫米-0.50毫米的尺寸。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括降低了生產(chǎn)成本、最大程度地減少了引發(fā)環(huán)境處理問題的酸洗液副產(chǎn)品尤其是硝酸、氫氟酸或氟化物的形成、將氧化皮回收到熔煉爐中。本發(fā)明的方法無需昂貴的污染控制設(shè)施和廢料處理設(shè)備。
當(dāng)考慮了具體描述和附圖時(shí)，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得一清二楚。


圖1示出了本發(fā)明的一條將熱加工帶材制成冷軋金屬帶的連續(xù)生產(chǎn)線的示意圖，所述生產(chǎn)線包括以下連續(xù)步驟張力矯直熱加工帶材，噴砂清理帶材，刷理帶材，用刷子拋光帶材并冷軋帶材。
本發(fā)明的金屬帶可以是由熔融物尤其是含鉻的鋼水制成的，即連鑄成厚度≤10毫米的帶材、≤140毫米的薄板坯、≤200毫米的薄板坯，或者鑄成鋼錠。接著，將金屬鑄件熱加工成一條連續(xù)帶材，“熱加工”一詞將被理解為如果需要的話重新加熱金屬帶并隨后如通過熱軋減薄到預(yù)定厚度。如果是熱軋帶材，則鋼坯可以被重新加熱到1050℃-1300℃，以終軋溫度至少為800℃的方式熱軋鋼坯并在不高于約650℃的溫度下卷繞熱軋帶材。另外，熱軋帶材將接受去除氧化皮的處理并且最好被冷軋壓下至少30％，更好地是冷軋壓下50％到所需的最終厚度。隨后，冷軋帶材可以接受再結(jié)晶退火處理。本發(fā)明的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是熱加工帶材不需要在冷軋前退火，即不需要熱帶退火。本發(fā)明的另一個(gè)同樣重要的優(yōu)點(diǎn)是不需要化學(xué)處理熱加工帶材，即不需要酸洗帶材以便在冷軋前除去氧化皮。
本發(fā)明的金屬帶可以是由不同金屬通過不同方法制成的熱加工帶材生產(chǎn)而成的。帶材可以是由錠或連鑄坯制成的板坯形成的，這些錠或連鑄坯通過熱軋接受再加熱以便形成一條2毫米-6毫米厚的原始熱加工帶材，或者可以將連鑄而成的帶材熱加工成2毫米-10毫米厚。本發(fā)明還適用于通過這樣的方法制成的帶材，其中連鑄坯或開錠坯需要或無需大量加熱即可被直接供給熱軋機(jī)，或者需要或無需進(jìn)一步加熱即可將錠熱軋成其溫度足以熱軋成帶材的板坯，或者熔融金屬被直接澆注成適于進(jìn)一步加工的薄帶。本發(fā)明的金屬可以但不局限于鐵類金屬如低碳鋼、鉻合金鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和非鐵類金屬如鈦、銅和鎳。
本發(fā)明的一個(gè)重要特征是足夠地且優(yōu)選為至少1％、更優(yōu)選為2％-10％且最優(yōu)選為2％-7％地張力拉伸熱加工帶材，從而使帶材兩個(gè)表面上的脆氧化皮松動(dòng)或開裂并且根據(jù)需要平整帶材。如以下將要描述的那樣，開裂的氧化皮將通過噴砂及隨后的刷理和拋光來被清除。對(duì)帶材施加張力以便除去中間浪并由此形成極平坦帶材的裝置可以包括平整軋機(jī)或優(yōu)選地包括具有許多彎曲輥和張緊輥的張力矯直機(jī)。至少使帶材伸長1％是很重要的，因?yàn)椴讳P鋼帶的許多用途通常要求帶材在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)具有小于40I且優(yōu)選不大于約20I的平整度。平整度的I單位是指板帶浪形的波長與高度之間的關(guān)系并且由關(guān)系式I＝(L1-L2)/L2×10-5確定，其中L1是帶材的最長長度，L2是帶材的最短長度。
本發(fā)明的一個(gè)很重要的特征是通過噴射研磨顆粒即具有多角表面或鋸齒形表面或優(yōu)選地是球丸的砂礫而從熱加工帶材上除去開裂的氧化皮。在本發(fā)明中采用了去除氧化皮帶材表面的噴砂，因?yàn)槌送ㄟ^拉伸造成的開裂外，要求大量的噴砂清理以確保清除熱軋氧化皮尤其是難于除去的鐵素體和奧氏體不銹鋼氧化皮。本發(fā)明適用的顆?？梢允氰F球或其中至少95％的顆粒具有至少0.10毫直徑的鋸齒砂礫。至少45％的顆粒將優(yōu)選地具有0.30毫米-0.50毫米的直徑。至少90％的顆粒將更優(yōu)選地具有0.10毫米-0.50毫米的直徑。45％-55％的顆粒最好具有0.10毫米-0.30毫米的直徑，而45％-55％的顆粒具有大于0.30毫米直至0.50毫米的直徑，但是不超過10％的顆粒將具有大于0.50毫米的直徑。使至少95％的研磨顆粒具有至少為0.10毫米的直徑以便提供在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)足夠的沖擊力和良好的顆粒分散性、即使數(shù)目均勻的顆粒在單位時(shí)間內(nèi)沖擊帶材表面以保證令人滿意的清理效果是很重要的。研磨樣品具有不多于10％的、直徑大于0.50毫米的顆粒也是很重要的，因?yàn)檫^高能量沖擊導(dǎo)致了大于在其他情況下能夠在隨后工序中清除的平均表面粗糙度(Ra)。非金屬顆粒如玻璃、硅石、鋁土等對(duì)于本發(fā)明的研磨來說是不可接受的，因?yàn)樗鼈儧]有保證充分地清理帶材表面。與現(xiàn)有技術(shù)中的顆粒產(chǎn)量不足且通過氣壓即壓縮空氣將顆粒噴向帶材表面的噴砂處理系統(tǒng)不同的是，本發(fā)明的金屬顆粒優(yōu)選地是利用高速轉(zhuǎn)輪被傳送向帶材表面的。金屬顆粒的速度應(yīng)該至少為55米/秒。利用高速輪來將金屬顆粒投擲向帶材表面是有利的，因?yàn)楦鶕?jù)上述顆粒尺寸采用至少為55米/秒的速度保證了充足的沖擊能量來清除不銹鋼熱軋氧化皮的大多數(shù)粘附物。
本發(fā)明的另一個(gè)很重要的特征是使用至少兩個(gè)位于各表面附近的清理刷、優(yōu)選采用鋼絲刷在彼此沿相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下從熱加工帶材上除去任何殘留的開裂氧化皮。每個(gè)帶材表面要求至少一對(duì)刷子反向轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是為了確保完全刷理覆蓋帶材表面以便從整個(gè)表面上除去全部氧化皮，這包括在金屬顆粒噴射帶材表面后留下的凹口坑。每對(duì)刷子應(yīng)該在這個(gè)加工階段內(nèi)將經(jīng)清理但未拋光的各帶材表面的粗糙度減小到小于Ra 3.6微米且優(yōu)選不大于Ra 3.0微米且最好不大于Ra 2.5微米。我們已經(jīng)確定了這些清理刷的鬃毛應(yīng)該具有0.13毫米-0.50毫米的小尖端直徑。不受此理論限制，據(jù)信小尖端直徑應(yīng)該至少為0.13毫米，因?yàn)橹睆礁〉匿摻z刷鬃顯然具有不足夠的剛性來實(shí)際探入通過噴砂而成形于帶材表面上的小凹坑，以便除去氧化皮。如果尖端直徑超過約0.50毫米，則鋼絲刷鬃明顯太粗而不能探入小凹坑中。這在凹坑中留下了氧化皮并因此當(dāng)冷軋帶材時(shí)將氧化皮壓入或嵌入帶材表面內(nèi)，這造成不可接受的最終表面光潔度。刷鬃的尖端直徑最好應(yīng)該是0.13毫米-0.25毫米。由于本發(fā)明的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的清理刷的刷鬃具有小至0.13毫米的尖端直徑，所以刷子具有足夠的表面密度即刷鬃足夠緊密地堆積在一起也是很重要的，從而刷鬃探入通過噴砂成形于帶材表面上的凹坑中。我們已經(jīng)確定了，優(yōu)選的刷鬃最小表面密度是每平方表面面積至少12％，而最好是至少20％。每平方表面面積被定義為單位2/單位2表面面積，如0.12厘米2/1厘米2表面面積和0.20厘米2/1厘米2表面面積分別是12％和20％。
鋼絲刷是可以選擇的清理刷，因?yàn)閺膸Р谋砻嫔铣ソ饘俨⑽聪笕缤褂萌嗽熳姿r(shí)那樣出現(xiàn)。人造刷子可以是紡織的、成氈的或者刷鬃結(jié)構(gòu)包括浸潤了碳化物的且研磨材料的尺寸和數(shù)量不同的人造材料如尼龍。使用由人造刷鬃制成的且浸潤有象碳化硅或氧化鋁的刷子對(duì)于本發(fā)明的相反轉(zhuǎn)動(dòng)的清理刷來說是不可接受的。使用人造刷鬃制成的刷子是不理想的，因?yàn)閹Р目赡芤驗(yàn)閺钠浔砻嫔夏ハ鞯艚饘俣霈F(xiàn)高達(dá)2％的產(chǎn)量損失。另一方面，鋼絲刷不易于磨削或擦亮帶材表面。本發(fā)明優(yōu)選的鋼絲刷是可以從馬里蘭州巴爾帝莫(Baltimore)市的馬里蘭刷業(yè)公司(Maryland Brush Company)買到。這種刷子是通過將鋼絲鬃毛安裝在金屬卷邊器上并使此卷邊器螺旋纏繞在圓柱體上而形成的。刷子表面最好具有每平方表面積至少12％的刷鬃密度。如果密度小于12％，則刷鬃尖在帶材表面區(qū)域上的覆蓋可能不充分，以致不能完全除去氧化皮。與現(xiàn)有技術(shù)不同，這些清理刷彼此相對(duì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)是很重要的。這種要求的原因是因?yàn)橐呀?jīng)證明了刷鬃尖要完全從帶材的表面凹入?yún)^(qū)如凹坑、弧坑中除去氧化皮。最好靠近各帶材表面設(shè)置至少三個(gè)清理刷。如果設(shè)置了三個(gè)清理刷，則第一刷優(yōu)選地沿與金屬帶運(yùn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果在帶材從左向右移動(dòng)時(shí)使第一刷順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則第二刷將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第三刷將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，等等。
本發(fā)明最后一個(gè)重要的特征是熱加工清理帶材應(yīng)該通過拋光刷接受附加處理以便在冷軋前將粗糙度減小到小于Ra 2.0微米且優(yōu)選不大于Ra 1.5微米且最好不大于Ra 1.0微米，從而產(chǎn)生了一個(gè)“光亮”或“無光澤”表面光潔度。最后的拋光刷可具有人造刷鬃，但是具有鋼絲刷鬃的刷子是優(yōu)選的。對(duì)于某些不銹鋼用途來說，需要在冷軋后具有小于Ra 0.4微米且最好是小于Ra 0.3微米的表面粗糙度。為了確保這種光澤的表面光潔度，粗糙度應(yīng)該在冷軋機(jī)前不超過Ra 1.5微米。
為了更好地理解本發(fā)明，圖1示出了一條將熱加工帶材制成冷軋金屬帶的連續(xù)生產(chǎn)線的示意圖。顯然，加工也可以采用獨(dú)立加工裝置。生產(chǎn)線包括以下順序步驟從開卷卷軸10中將熱加工帶材12展卷，帶材端部可以通過剪切機(jī)14被修正削方并通過焊接設(shè)備16被焊接起來以便進(jìn)行連續(xù)加工，連續(xù)帶材接著經(jīng)過包括入口張緊輥18和出口張緊輥22在內(nèi)的活套20。隨后，通過拉伸矯直機(jī)24張力拉伸帶材，矯直機(jī)包括張緊輥28、30和彎曲輥26。拉伸和彎曲使帶材被平整到“極平坦”狀態(tài)并且使氧化皮開裂和松動(dòng)。接著，拉伸帶材12A經(jīng)過噴砂機(jī)34，大部分氧化皮在這里被剝離帶材。帶材12B的部分經(jīng)清理過的表面接著經(jīng)過一個(gè)刷理臺(tái)36，它包括許多對(duì)清理刷38、42、46，以用于機(jī)械去除任何殘留氧化皮并減小帶材的表面粗糙度。這些清理刷將包括至少兩對(duì)刷子38、42并且優(yōu)選地包括至少第三對(duì)并排設(shè)置在帶材相反側(cè)面上的刷子46，即一個(gè)在帶材上、一個(gè)在帶材下設(shè)置的刷子。各清理刷以與相鄰的即定位于帶材同一側(cè)上的刷子的轉(zhuǎn)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)是很重要的。例如，在刷理臺(tái)36處，分別如箭頭40、44、48所示的那樣，上刷38將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，上刷42逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，上刷46順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。下清理刷將完全相反地轉(zhuǎn)動(dòng)，即下刷38逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下刷42順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下刷46逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。第一對(duì)刷子38最好以與帶材12B的運(yùn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。帶材12B如圖所示地從左向右移動(dòng)。清理帶材12C接著穿過一對(duì)相對(duì)于帶材一上一下并列設(shè)置的拋光刷50之間以便將粗糙度減小到小于Ra 1.5微米并且優(yōu)選地減小到小于約Ra1.0微米。圖1的生產(chǎn)線示出了兩對(duì)拋光刷50。拋光帶材12D接著優(yōu)選地在串列軋機(jī)56或Z-軋機(jī)(未示出)中冷軋至少30％。冷軋帶材12E將具有粗糙度不大于Ra 0.3微米的光亮表面。高拋光帶材12E接著可以被張力卷筒58重新卷繞成帶材卷。圖1的生產(chǎn)線可以在冷軋機(jī)后包括另一個(gè)緊接處在張力卷筒58前面的活套和附加的下游加工設(shè)備如連續(xù)退火爐、附加的帶材清理設(shè)備如酸洗槽、側(cè)切邊機(jī)等。與開卷卷軸10協(xié)調(diào)工作的卷筒58將在拉伸矯直機(jī)24中拉伸金屬帶。最好至少以1％的拉伸率拉伸金屬帶以使氧化皮開裂并平整帶材是很重要的。根據(jù)表面波浪程度例如當(dāng)在熱軋機(jī)上進(jìn)行軋制時(shí)造成的帶材邊浪、中間浪，可能需要拉伸帶材高達(dá)10％以便獲得“極平坦”的帶材12A。
例1在一個(gè)對(duì)比例子中，厚20厘米的不銹鋼坯在熱帶軋機(jī)中被熱軋成厚度為2.5毫米的帶材。帶材經(jīng)過張力矯直機(jī)，帶材在此接受3.5％的拉伸而使氧化皮開裂并將帶材平整到極平坦?fàn)顟B(tài)。拉伸帶材接著經(jīng)過噴砂機(jī)以便清理帶材的兩個(gè)表面。隨后，用浸潤有氧化鋁且裝在帶材兩側(cè)上的人造鬃刷刷子以1000rpm-3000rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)的速度同向轉(zhuǎn)動(dòng)來刷理噴砂帶材。在帶材的兩個(gè)表面上留下了數(shù)量不同的可視鹽椒聚集氧化皮。聚集的氧化皮表示熱軋氧化皮還沒有被令人滿意地從帶材上清除掉。清理后的帶材厚度通過利用人造刷子從表面除去金屬層導(dǎo)致的過度研磨而減少了0.05毫米。這種過度研磨造成產(chǎn)量損失約2％。隨后，帶材經(jīng)過四組裝在帶材兩側(cè)上的拋光刷之間，而刷子此時(shí)以1000rpm-3000rpm的速度沿與帶材運(yùn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。帶材的表面粗糙度為Ra 3.6微米。帶材接著在串列式工作的兩臺(tái)Z-高冷軋機(jī)上被冷軋40％。工作輥的表面粗糙度小于Ra 1.3微米。在冷軋后，最終冷軋不銹鋼帶的表面粗糙度約為Ra 0.4微米，即1級(jí)表面光潔度。理想的表面將具有小于Ra 0.4微米的粗糙度。優(yōu)選的2-D光潔度需要最終冷軋不銹鋼帶的表面粗糙度不大于Ra 0.3微米。
例2在表示本發(fā)明的一個(gè)例子中，在熱軋機(jī)上將20厘米厚的奧氏體不銹鋼坯熱軋成2.5毫米厚的帶材。如例1所述地加工帶材，但有以下不同之處。拉伸帶材接著經(jīng)過使用驗(yàn)定尺寸為0.29毫米的鋼粒的噴砂機(jī)。隨后，用可從馬里蘭刷業(yè)公司買到的且安裝在帶材兩側(cè)上的刷子在彼此相對(duì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下清理噴砂帶材。這些清理刷具有尖端直徑小于0.25毫米的鋼絲刷鬃。刷子密度為21％。在帶材的兩個(gè)表面上都沒有留下可看見的氧化皮。清理后的帶材厚度因鋼絲刷研磨而被減少了不到0.001毫米。隨后，使帶材穿過一對(duì)并列的可由明尼蘇達(dá)州那波利斯市的明尼蘇達(dá)礦業(yè)生產(chǎn)公司(Minnesota Mining andManufacturing of Minneapolis)買到的Scotch-brite拋光刷之間。一對(duì)這樣的刷子安裝在帶材的相反側(cè)面上。這些刷子以1000rpm-3000rpm的速度與帶材行進(jìn)方向相反地轉(zhuǎn)動(dòng)。高度拋光帶材的表面粗糙度為Ra 1.5微米。拋光帶材接著在四輥串列式冷軋機(jī)上接受50％的冷軋。工作輥的表面粗糙度為Ra 0.13微米-Ra 0.30微米。在冷軋后，最終的冷軋不銹鋼帶的表面粗糙度小于Ra 0.30微米并且具有“極平坦”的狀況。帶材表面粗糙度通常小于Ra 0.26微米并且最小達(dá)Ra 0.13微米。這個(gè)例子示出了，本發(fā)明產(chǎn)生了具有光潔度為2-D的如不大于Ra0.3微米的極其光澤表面的冷軋不銹鋼帶，這是通過不需在冷軋前退火或酸洗熱軋帶材而由熱軋帶材制成的。另外，在其他情況下會(huì)造成產(chǎn)量損失的帶材表面的研磨是不必要的。在這個(gè)例子中，除去了不到整個(gè)金屬表面厚度的0.01毫米即少于0.5％。
顯然，可以在不超出本發(fā)明范圍和精神的前提下對(duì)本發(fā)明作出各種修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由后續(xù)權(quán)利要求書決定。
權(quán)利要求
1.一種在冷軋前無需退火或酸洗熱加工帶材即可將熱加工帶材制成冷軋金屬帶的方法，它包括提供一條覆蓋有氧化皮的熱加工金屬帶材；張力拉伸帶材以使氧化皮開裂并平整帶材；對(duì)伸長帶材的各表面進(jìn)行噴砂處理以便除去氧化皮并產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)定粗糙度的表面；至少用兩個(gè)靠近各帶材表面且沿相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子來清理表面以除去任何殘余的氧化皮；至少用一個(gè)拋光刷拋光各清理表面以便進(jìn)一步減小粗糙度；以及冷軋帶材，由此表面具有光澤的表面光潔度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，帶材至少伸長約1％。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，帶材伸長2％-7％。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，冷軋帶材的表面粗糙度小于Ra 0.4微米。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，冷軋帶材的表面粗糙度小于Ra 0.3微米。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每個(gè)帶材表面附近設(shè)有至少三個(gè)清理刷。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，清理刷的表面密度為每平方表面面積大于12％。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，刷鬃是鋼絲的并且具有0.13毫米-0.25毫米的直徑。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，帶材的粗糙度在冷軋前小于Ra 2.0微米。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，帶材的粗糙度在冷軋前不大于Ra 1.0微米
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少95％的顆粒具有至少為0.10毫米的尺寸。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，不大于5％的顆粒具有大于0.50毫米的尺寸。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少45％-55％的顆粒具有0.20毫米-0.30毫米的尺寸。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用刷子清理過的表面其粗糙度小于Ra 3.6微米。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，用刷子清理過的表面其粗糙度不大于Ra 3.0微米。
16.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，帶材至少被冷軋30％。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，冷軋帶材具有不大于20I的平整度。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，帶材是不銹鋼。
19.一種在冷軋前無需退火或酸洗熱加工帶材即可將熱加工金屬帶材制成冷軋金屬帶的方法，它包括提供一條覆蓋有氧化皮的熱加工帶材；張力拉伸帶材至少1％以使氧化皮開裂并平整帶材；對(duì)伸長帶材的表面進(jìn)行噴砂處理以便除去氧化皮；至少用兩個(gè)靠近各表面且相對(duì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子來清理表面以除去任何殘余的氧化皮；清理刷具有直徑為0.13毫米-0.50毫米的刷鬃；至少用一個(gè)拋光刷拋光各清理過的表面，由此帶材表面具有小于Ra2.0微米的粗糙度；以及冷軋帶材，從而表面具有粗糙度小于Ra 0.4微米的光澤的表面光潔度。
20.一種在冷軋前無需退火或酸洗熱加工帶材即可將熱加工金屬帶材制成冷軋金屬帶的方法，它包括提供一種覆蓋有氧化皮的熱加工帶材；張力拉伸帶材至少1％以使氧化皮開裂并平整帶材；對(duì)伸長帶材的表面進(jìn)行噴砂處理以便除去氧化皮；至少用兩個(gè)靠近各表面且相對(duì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子來清理表面以除去任何殘余的氧化皮；清理刷的表面密度為每平方表面面積大于12％，并且其刷鬃直徑為0.13-0.50mm；至少用一個(gè)拋光刷拋光各清理過的表面，由此帶材表面具有不大于Ra 1.5微米的粗糙度；以及冷軋帶材，由此表面具有粗糙度不大于Ra 0.3微米的光澤的表面光潔度。
全文摘要
一種在冷軋前無需熱加工帶材退火和/或酸洗即可制造具有光澤表面的冷軋?jiān)俳Y(jié)晶退火不銹鋼帶的方法,包括以下步驟:張力平整以使氧化皮開裂并使熱加工帶材平整,對(duì)帶材進(jìn)行噴砂處理以去除氧化皮并用至少兩對(duì)鋼絲刷產(chǎn)生小于Ra3.6微米的表面粗糙度,鋼絲刷靠近帶材的兩個(gè)表面并且反向轉(zhuǎn)動(dòng)來機(jī)械去除任何殘余氧化皮。隨后用另一對(duì)刷子拋光經(jīng)清理過的帶材以將粗糙度減小到Ra2.0微米以下,將其冷軋至表面粗糙度小于Ra0.4微米且再結(jié)晶退火。
文檔編號(hào)B21B3/02GK1261560SQ0010165
公開日2000年8月2日 申請(qǐng)日期2000年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月21日
發(fā)明者C·D·納爾遜, C·M·科夫塞克, J·W·勒克 申請(qǐng)人:阿姆科公司