專利名稱：生產(chǎn)載荷優(yōu)化帶鋼的方法
出于節(jié)省原料和能量的原因人們長久以來致力于載荷優(yōu)化地設(shè)計結(jié)構(gòu)部件。這些努力首先在汽車上-其中重量對于燃料消耗起著重要的作用，從而導(dǎo)致在汽車的不同部位使用所說的由按不同要求定制的坯料制成的部件。這種部件由焊接在一起的不同厚度的板件組成。自然，這種部件由于其厚度躍變不會在每個部分都能得到隨后的載荷的優(yōu)化。
為了得到?jīng)]有這種厚度躍變的載荷優(yōu)化的部件，最近人們嘗試著采用所說的柔性冷軋，也就是帶材的冷軋，其中的軋制間隙在帶材經(jīng)過時與路程有關(guān)地進行變化(見B.Hachmann,R.Kopp,Aachen的“軋制載荷優(yōu)化的縱向型材”，第4.2-1頁到4.2-6頁，變形技術(shù)，7 Aachener Stahlkolloquium,1992年3月26-27日，Institut fuerBildsame Formgebung der RWTH Aachen)。但是，這些嘗試卻還沒有導(dǎo)出可實際應(yīng)用的結(jié)果。除了要施加要求的高的軋制力的困難之外，還存在另一個困難，即帶材在冷軋時在其縱向帶段上經(jīng)受不同的變形。對于大多數(shù)的應(yīng)用場合由此而產(chǎn)生的不同的硬化是不希望的。
本發(fā)明的目的在于，提供一種生產(chǎn)載荷優(yōu)化的帶鋼的方法，它可允許直接使用這種帶鋼，也可使其進一步變形而沒有在冷軋時所述的缺點。
因此，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)帶有在縱向不斷變化的厚度的載荷優(yōu)化的帶鋼的方法。按本發(fā)明這種方法的特征在于，在兩個帶有可變的通過間隙的被冷卻的軋輥之間鑄出鋼帶，其中與澆鑄的帶材的穿過路徑有關(guān)地使作用在兩軋輥之間的楔形部中注入的鋼水上的軋輥的冷卻以及從而還有鋼帶的厚度這樣地變化，使得鋼帶具有縱向厚度變化為10％到40％。
使用按本發(fā)明的方法可生產(chǎn)出帶有均勻組織結(jié)構(gòu)的帶鋼，但它在其長度上卻具有不同的厚度。這樣一種帶材為一個產(chǎn)生變形的進一步處理提供了一個最好的條件，這種進一步處理可通過熱軋，特別是通過冷軋進行。若該帶材被冷軋，則可以毫無問題地得到一個恒定的變形率。
按照本發(fā)明的方案得到了通過冷卻軋輥來調(diào)整帶材厚度的各種不同的可能性。因此按本發(fā)明的第一種方案通過(調(diào)節(jié))軋輥和鋼水熔液的接觸時間來影響軋輥的冷卻。具體地說這是通過調(diào)節(jié)軋輥的周向速度和/或通過鋼水熔液的液面水平來進行的。但在另外一種選擇方案中冷卻也可以通過在軋輥和鋼水熔液之間的熱流而影響冷卻。具體地說這可通過軋輥的表面結(jié)構(gòu)和/或一個惰性氣氛和/或鑄造油(Giessoel)來進行(這種影響)。
因為帶材的厚度通過軋輥的冷卻和從而通過所形成的帶材的鑄坯冷凝外殼而受到影響，由此提供了一個支承力的簡單的調(diào)節(jié)。軋輥也即可施加有一個恒定的直至稍微提高的支承力。若該帶材要變得較厚，則冷卻被加強，其后果是形成較厚的鑄坯冷凝外殼。這就意味著，軌輥后退并且形成一個較大的通過間隙。相反當(dāng)減少冷卻并且從而使得鑄坯冷凝外殼變薄時，重新調(diào)整支承輥。在各種情況下以這種方式均可以確保，鑄坯冷凝外殼在所述的“接觸點(kissing point)”，也就是軋輥相對的頂點(Scheitelpunkt)相互接觸以及焊接在一起。
若鑄出的帶材應(yīng)該在厚度上進一步變小，則可以進行熱軋。此外以及特別是通過冷軋以及通過可能的再結(jié)晶退火可以影響帶材的組織結(jié)構(gòu)。
下面本發(fā)明將借助一個適用于本發(fā)明的方法的裝置的實施例的附圖
進行進一步的描述。
兩個相對驅(qū)動的被冷卻的軋輥1,2在其之間形成一個通過間隙。在該通過間隙上部形成一個楔形部分，鋼水從一個澆鑄容器3中流入該楔形部分。鋼水熔液在與被冷卻的軋輥1,2相鄰的區(qū)域冷凝，從而形成鑄坯冷凝外殼4,5，它們在間隙的最窄的部位也即所述的“接觸點(kissing point)”相碰。在此，鑄坯冷凝外殼4,5焊合成一個帶材7，它在一個箭頭Z的方向被牽拉。
為了生產(chǎn)在其縱向具有不同厚度的一種帶材7要求軋輥1,2的距離可以變化。此外還要求，通過作用在鋼水熔液上的軋輥1,2的冷卻形成不同厚度的鑄坯冷凝外殼4,5。為了影響冷卻有多種可能性。例如可以通過從被冷卻的軋輥1,2到鋼水溶液的熱流來影響冷卻。在實施例中示出了弧形分段的軋輥1,2，其圓弧段分別具有一個不同的表面結(jié)構(gòu)。但是它們也能被不同強度地冷卻。但是，也可以這樣來影響上述的冷卻，即改變澆注在其中進行的形成氣氛的惰性氣體。也可以被想到的是，可以通過位于軋輥外殼和熔液之間的鑄造油(Giessoel)來對冷卻進行影響。當(dāng)然，特別有效和反應(yīng)快的冷卻也可以通過改變軋輥1,2和鋼水熔液的接觸時間來達到。這樣可以通過一個用作擠壓件的浸入體8來迅速地影響鋼水液面。該浸入體應(yīng)該是特別由陶瓷制成的絕熱部件。最后也可以通過改變軋輥1,2的周向速度來(對冷卻)施加影響。在后兩種情況下通過軋輥1,2和熔液的接觸時間來影響冷卻效果。一個較長的接觸時間相應(yīng)于一個周向速度的減少，從而使得鑄坯冷凝外殼變得較厚；而通過提高周向速度使接觸時間變短從而使得鑄坯冷凝外殼較薄。
軋輥1,2之間的距離可以通過未示出的調(diào)節(jié)元件來進行調(diào)節(jié)。所述的調(diào)節(jié)元件最好以一個恒定的或者在距離變大時也稍許變大的支承力進行工作。在這種情況下，正確的距離的調(diào)節(jié)特別簡單，因為通過間隙的寬度在這種情況下自動地與鑄坯冷凝外殼4,5有關(guān)地進行調(diào)整。原則上適用在采用一種剛性機架時一個軋制力的大的變化量ΔK相應(yīng)于一個較小的帶材的厚度變化ΔS，以及在采用一種軟性的機架時，一個小的ΔK對應(yīng)于一個大的ΔS。
從鑄帶裝置出來的在行走方向帶有逐漸變大或變小厚度的帶材7具有一個均勻的組織結(jié)構(gòu)并且之后直接就可以投入使用或者通過進一步的變形如熱或冷軋加以改變。但在各種情況下由于其均勻的組織結(jié)構(gòu)為進一步的加工提供了一個條件。
權(quán)利要求
1．用于生產(chǎn)在其縱向具有不斷變化的厚度的載荷優(yōu)化的帶鋼的方法，其特征在于所述的帶鋼通過在兩個被冷卻的且?guī)в幸粋€可變化的通過間隙的軋輥之間澆注而成，其中與經(jīng)過的澆注出的帶材的運行路徑有關(guān)地使作用在澆注在兩軋輥之間形成的楔形部中的鋼水熔液上的軋輥的冷卻從而還有帶鋼的厚度這樣地變化，即，使得帶鋼具有一個縱向的10％-40％的厚度變化。
2．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過軋輥和鋼水熔液的接觸時間來影響軋輥的冷卻。
3．按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過軋輥的轉(zhuǎn)速和/或通過鋼水液面水平來調(diào)節(jié)所述的接觸時間。
4．按權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通過在軋輥和鋼水熔液之間的熱流來影響所述的冷卻。
5．按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過所述軋輥的表面結(jié)構(gòu)和/或惰性氣氛和/或鑄造油來影響所述的熱流。
6．按權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述的軋輥施加有恒定的支承力。
7．按權(quán)利要求1～6之一所述的方法，其特征在于，所述的鑄出的帶鋼由鑄造熱進行熱軋。
8．按權(quán)利要求1～7之一所述的方法，其特征在于，所述的澆鑄出的帶鋼直接地或者在熱軋和/或再結(jié)晶退火之后進行冷軋。
9．按權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，必要時在先前的再結(jié)晶退火之后以恒定的變形率來進行所述的熱和/或冷軋。
全文摘要
為了生產(chǎn)由鋼板制成的載荷優(yōu)化的構(gòu)件，在兩個帶有可變化的通過間隙的被冷卻的軋輥之間澆注出一帶鋼，其中通過改變鑄坯冷凝外殼和軋輥的接觸時間或者通過改變軋輥對澆注在兩個軋輥之間的楔形部分中鋼水熔液的冷卻來改變帶鋼的厚度。一個這樣的帶鋼具有一均勻的組織結(jié)構(gòu)并且能夠隨后通過熱或冷軋以用于特定的應(yīng)用場合。
文檔編號B22D11/06GK1316929SQ99810700
公開日2001年10月10日 申請日期1999年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月8日
發(fā)明者威廉·施米茨, 迪特爾·森克, 烏爾里?！ぐ柌祭紫Ｌ兀? 賴納·科普 申請人:蒂森克魯伯鋼鐵股份公司