冷热轧板知识培训很.ppt
产品知识,(冷、热轧产品)2014.03,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,炼铁:烧结 自然界中的铁都以氧化物形式存在，铁含量达到一定量具有冶炼价值的即为铁矿石。开采出来的铁矿石不能直接炼铁，必须进行一系列的预处理；包括选矿、破碎、筛分、混匀后，再将矿粉加入燃料、溶剂按一定比例混合，在烧结机中点火烧结后形成多孔块状结构的烧结矿（人造富矿）。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,炼焦炼铁用的燃料是焦碳，焦碳是用数种炼焦煤按一定的配比进行粉碎、混合，间接加热到1000左右闷烧（干馏）1418小时后制成的。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,炼铁 炼铁的任务就是要把铁矿石中的铁从氧化物中还原出来,即为生铁。炼铁的原料是铁矿石（烧结矿）、燃料（焦碳）和熔剂。熔剂是石灰石（CaCO3）、白云石（MgCO3.CaCO3）等，它们与铁矿石中的杂质（SiO2、Al2O3、MgO等）生成熔点低、密度小的炉渣，浮于铁水表面通过出渣口排除出炉。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,现代炼铁的设备绝大部分采用高炉。高炉是一个竖直的圆筒形炉子，外面用钢板制成炉壳，里面用耐火砖砌筑内衬。高炉的大小以其有效容积（出铁口水平面到炉料装满时的装料线之间的空间容积）命名。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,炼钢 转炉炼钢 炼钢的主要任务就是按照所炼钢种的质量要求将炼钢原料（生铁、废钢）熔化，通过氧化作用及加入铁合金将其中的碳、锰、硫、磷及其他元素含量调整到规定的范围并达到一定的温度准备浇铸。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,通常炼钢的设备为转炉，转炉的炉体为梨形，它可以大角度倾转，故称转炉。转炉的主要原料是铁水另加少量废钢，炼钢过程中的主要任务是降碳（铁水含碳约4%）并通过造渣尽可能地去硫、去磷。冶炼中的热量来源是靠吹入铁水中的氧使碳氧化（燃烧）所产生的热量，不需另加燃料 转炉的大小是以每次熔炼时装入铁水的重量命名的。转炉冶炼一炉钢从装料至倒渣完毕耗时约为3040分钟。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,连续浇铸 连铸法是将钢水通过结晶器直接冷却，凝固成所需规格板坯或其他截面钢坯的一种钢水浇铸方法。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,连铸时钢水的凝固速度很快，因而可得到成分均匀、组织致密、晶粒细小、非金属夹杂物少的连铸坯。此外，由于连铸坯的表面是通过钢水接触加工精细的水冷铜结晶器而形成，因此连铸坯表面质量较好。在稳定生产的条件下，铸坯可不加清理或稍加清理就送至下一道工序进行轧制。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,与模铸法相比，连铸法的优点是显而易见的。首先连铸可省去庞大的模铸、初轧工序，大大地简化了从钢水到钢坯的生产工艺，缩短了生产周期（设备费用约可减少70%）；其次，由于钢水连铸成坯没有残钢损失，又不需切头，所以金属收得率大幅度提高，且能提高生产效率，降低能量消耗；此外，连铸可实现自动化、机械化并能改善工作条件、劳动强度和工作环境。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,冷轧 一般来说主要的工序有：酸洗、冷轧、表面清理、退火、平整、剪切（横切、纵切）。如果生产镀层板，就还有电镀锌、热镀锌、电镀锡、热镀锡、彩涂等的镀层或涂层等工序。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,原料板卷的酸洗 冷连轧钢带用的坯料是热轧卷，其厚度一般为1.56毫米，宽度在2000毫米以下。原料必须在轧前除去氧化铁皮。目前在冷连轧生产中应用最广泛的去除氧化铁皮的方法便是以酸洗为主的化学处理普通钢一般用硫酸或盐酸。钢带的酸洗是在连续酸洗作业线上进行的。酸洗作业线主要包括开卷机、酸洗槽、清洗槽、卷取机和一系列传送装置等。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,冷连轧 冷轧机组一般都采用四辊式或六辊式，有单机座可逆式和36机架连续式。通常以五机架最为常见。连续式冷轧机轧制时，热轧钢卷经开卷、切头、直头等处理后，依次喂入各机架轧辊之间，在快速轧制中，坯料依次变形，最后由卷取机卷成带卷。在最新的轧机中，为了省去带卷的收尾操作以提高轧机的生产能力，在轧机入口前设有焊接机和活套装置，形成了完整的全连续式冷轧机。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,五机架全连续冷轧机组设备组成示意图1-卷取机；2-五机架冷连轧机组；3-开卷机；4-焊接机；5-活套,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,脱脂与退火 冷轧后，通过清洗除去板面轧制油污的工序称为“脱脂”。退火是冷轧钢带生产中最主要的热处理工序。经过轧制的轧件，存在着加工硬化，为此，须对冷轧薄板进行再结晶退火处理，即根据钢种不同将钢带在炉内分别加热到一定温度（600720），进行保温，然后缓慢冷却。经退火后的钢带即可消除加工硬化，并获得良好的力学性能。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,罩式退火炉 连续退火炉1-加热罩；2-内罩；3-带钢卷；4-炉底风机；5-循环风机；,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,罩式炉退火时，带卷成垛地置于炉底座上，以耐热的内罩罩上，再罩上外罩，外罩实际上是个加热炉，其上装有烧嘴或加热元件。退火时内罩通有保护气体或化学处理气体。罩式炉退火的工作周期一般需35天时间，塔式连续退火机组适合于高速生产，带钢通过机组的速度最高可达600米/分。由于带钢以很高的速度运行，在炉内时间仅几分钟，退火过程在很短的时间内完成，退火过程温度均匀，因而带钢机械性能均匀，板形也较好。同时连退机组前部一般均有脱脂清洗机组，因此退火后的产品表面比较光亮清洁度较高。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,平整 成品钢带退火后还应进行平整（压下率为0.54%），目的是使钢带具有良好的板形和较高的表面光洁度，并可在一定幅度内改善产品的力学性能。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,精整 经过平整的钢带可以成卷交货，也可按照用户要求在横剪机组上切成定尺长度并堆成板垛，或经纵向剪切成一定宽度的窄带卷，经包装、标志后即可送入成品库，供用户需要。,冷、热轧钢板（带）产品生产流程,热镀锌 冷轧后的钢卷被直接送到热镀锌机组中处理。钢带先经表面除油清理、连续退火后，浸入锌锅镀锌。二面用气刀喷吹以控制锌层厚度并用锌花控制器控制锌层结晶时的锌花大小（也可通过控制锌锅中的铅含量作为控制锌花大小的手段，直至生产零锌花产品）；钢带从锌锅出来后，如再经490540左右的短时退火，还可以生产出锌铁合金化镀层产品。冷却后再经光整机光整、拉伸矫直、以及表面化学处理等工序。,热镀锌生产线示意图,连续式热镀锌及合金化退火生产线示意图,首钢公司冷板产品品种简介,冷轧钢板及钢带 首钢冷轧钢板及钢带化学成份控制精确，力学性能优良，尺寸精度高、板型好、钢种规格多。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,首钢主要冷轧钢板（钢带）代表钢种 1、牌号：SPCC、DC01、St12 牌号说明：,*加工性能按字母C、D、E排序。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：SPCC日本：SPCC（标准JIS G31411996）DC01欧洲：DC01（标准EN101301999）ST12欧洲：ST12（标准DIN 20011998）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：SPCC与DC01、ST12均可制造冰箱外壳、钢制桶、钢制家具及各种变形量不大的冲压件等；属一般成型加工用（CQ）。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：这三个牌号均为一般成型用（CQ级）冷轧板带，产品力学性能相近是用途最为广泛的冷轧产品。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,2、牌号：SPCD、DC03、St13 牌号说明：,*加工性能按字母C、D、E排序。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：SPCD日本：SPCD（标准JIS G31411996）DC03欧洲：DC03（标准EN101301999）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：汽车立柱、门框、马达外壳等冲压及成型加工用,汽车立柱,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：这三个牌号均为冲压用（DQ级）冷轧板带，含碳量较低，尺寸精度高、表面质量好，并能承受一般变形量不大的冲压加工。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,3、牌号：SPCE、DC04、St14、BUSD 牌号说明：,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：SPCE日本：SPCE（标准JIS G31411996）BUSD日本：JSC270E（标准JFS A20011998）DC04欧洲：DC04（标准EN101301999）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：汽车门、顶盖、油箱等冲压及成型加工用,汽车顶盖,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：这三个牌号均为深冲用（DDQ级）冷轧板带，含碳量低、尺寸精度高、表面质量好，能承受变形量较大的深冲加工，常用于制造汽车零件。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,4、牌号：DC05、SPCF、St15、BUFD 牌号说明：,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：DC05欧洲：FeP05（标准EN 10130-1991）BUFD日本：JSC270F（标准JFSA 20011998）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：油箱、汽车前车灯、门、前围等特深冲用。,汽车门 外板 前围,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：这两个牌号为特深冲用（EDDQ级）冷轧板带，是含碳量0.008%的超低碳IF钢，有很好的变形能力、尺寸精度高、表面质量好，常用来制作各种汽车的内外部零件。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,5、牌号：DC06、SPCG、St16、BSUFD 牌号说明：,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：DC06欧洲：DC06（标准EN101301999）BSUFD日本：JSC260G（标准JSF A20011998）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：冲压成型要求较高的产品，如汽车车灯、门、前围、油底壳等。,汽车门内板,油底壳,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：这两个产品是冲压性能最好的（SEDDQ级）冷轧超低碳钢板（带），含碳量极低0.006%，钢质十分纯净，且板型控制好，尺寸精度高，主要用于制作超深冲的汽车零件。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,7、牌号：170P1 牌号说明：,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：日本：SPFC340P（标准 JISG31351986）JSC340P（标准JFS20011998）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：汽车内外板，如门、翼子板等；属冲压加工用。,汽车门 翼子板,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：超低碳加磷高强度钢，成型性优良具有良好的抗凹陷能力和足够的结构刚度，以避免汽车在制造和使用中产生凹陷，增加汽车安全性，可在一定的程度上减轻汽车的自重，节约能源。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,可选择的镀层种类及镀层重量,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,可选择的表面处理类别,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：欧洲：DC06+Z（标准EN 101521993）DC06+ZE（标准EN 102711998）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,首钢主要热镀锌（铝锌）钢板（带）代表钢种 1、牌号：SDX51D+Z 牌号说明：,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：欧洲：SDX51D+Z（标准EN10142、EN10147、EN10292-2000）日本：SGCC（标准JIS G3320-1994）美国：CStypeC（标准ASTMA653M-2002）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：电气开关箱、超市货架、家具等一般用途。,超市货架 冰箱背板,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：具有锌层厚度控制准确、尺寸公差小、耐腐蚀性好的首钢热镀锌产品的共同优点。该产品为一般用途的热镀锌板带，基板是低碳钢，可承受较简单的变形，市场上销量比较大。,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,镀层种类及镀层重量,50g/m2纯锌镀层重量约等于7.1m,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,表面处理,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,表面结构,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,2、牌号：SDX56D+Z 牌号说明：,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,相近的国外牌号及标准号：欧洲：SDX56D+Z（标准EN 10142:2000 EN10147:2000 EN10292:2000）美国：EDDS（标准ASTMA653M-2002）,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,主要用途：超深冲用，汽车变形复杂的零部件,汽车轮罩,首钢钢板（带）产品代表钢种介绍,产品特点：耐腐蚀性强并具有优异的冲压性能，适用于制造超深冲成型及极复杂的变形的零部件。,冷轧钢板（带）的常见缺陷,圆点状辊印（普冷产品研磨后可见）,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,普冷（研磨后可见）,冷轧钢板（带）的常见缺陷,羽毛状平整花,冷轧钢板（带）的常见缺陷,擦痕状划伤,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,冷轧钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,热镀锌（铝锌）钢板（带）的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,用户加工使用过程中的常见缺陷,冲压开裂,用户加工使用过程中的常见缺陷,化学成分,钢中化学成分是决定钢性能、质量的根本因素 钢中常见的五大元素：碳、硅、锰、硫、磷,化学成分,(1)碳：钢的性能随着含碳量的变化而显著变化。含碳量增加，钢的硬度、强度、淬透性随着增加；塑性和韧性下降；焊接性能和可锻性逐步变差。,化学成分,(2)锰它是有效脱氧剂，能去除钢中所溶的氧它能消除或减弱硫在钢中的恶劣影响它能提高钢的强度和硬度，与碳相比它在增加钢强度的同时对钢在塑性、可焊性方面的降低影响较低,化学成分,(3)硅硅作为强脱氧元素而加入钢中。硅能提高钢的强度、硬度尤其是弹性极限(弹簧钢)硅能降低钢的密度、导热系数和导电系数，降低矫顽力，所以硅是生产电工用钢的主要合金元素。,化学成分,(4)硫(来自矿石与燃料)硫是钢中的有害元素，一般称之为杂质元素。含量都有严格的限制(首钢企标规定产品含硫不大于0.035%)硫与铁化合成硫化铁。硫化铁与铁形成一种熔点很低的共晶，沿晶界分布造成钢的热脆性硫能改善切削性能,化学成分,(5)磷(来自矿石)磷是钢中有害元素，使钢的塑性、韧性降低，强度和硬度提高磷对钢的焊接性能也有不利影响 加磷生产冷成型用高强度钢,化学成分,(6)残余元素(来自矿石及废钢)：残余元素是指非有意加入但存在于钢中的其它元素如Cu、Cr、Ni、Pb、Sn等残余元素含量过高可能影响钢材性能规定允许最高含量值,化学成分,化学成分的分析:1.熔炼分析是指钢水浇铸前从钢水中取样分析得出的结果。2.成品分析是指在成品上钻取样屑所做分析的结果。对镇静钢通常会规定成品分析允许偏差(对规定值而言)范围(我国GB 222作了规定)。,钢板力学性能及工艺性能,力学性能-金属在力作用下涉及应力-应变关系的性能 1.拉伸试验 2.硬度试验 3.冲击试验 4.冷弯试验 5.杯突试验,钢板力学性能及工艺性能,拉伸试验是测定强度和塑性的一种试验方法：(1)按标准制备拉伸试样(2)安装在拉伸试验机的夹头内(3)用静拉伸力(限定加载速率)对试样进行轴向拉伸(4)测量力和相应的伸长直至试样被拉断。,拉伸试样,钢板力学性能及工艺性能,伸长,负荷,拉伸图,钢板力学性能及工艺性能,力学性能屈服强度表示出金属在变形前所能承受的载荷屈服强度的计算公式F0=a0Xb0 s=ps/F0单位为N/mm2(MPa),b0,钢板力学性能及工艺性能,抗拉强度：抗拉强度表示出金属在破坏前所能承受的载荷抗拉强度的计算公式 b=pb/F0单位为N/mm 2(MPa),钢板力学性能及工艺性能,伸长率：1.伸长率与试样标距的关系2.同一材料若取不同标距长度试样所测得的伸长率将会不同(L0愈小，愈高)。3.不同标距长度的伸长率值是没有可比性的。,钢板力学性能及工艺性能,硬度 硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。1.布氏硬度 2.洛氏硬度 3.表面洛氏硬度 4.维氏硬度,钢板力学性能及工艺性能,(1)洛氏硬度(GB/T 230)洛氏硬度也是以压头用一定压力压入试样表面来测试材料硬度的方法。与布氏硬度不同的是它的压头除球形外还有锥形，压头材料除金属外还有金刚石。压力分初始试验力和主试验力二次压入，且测量压痕深度而非面积。,钢板力学性能及工艺性能,根据压头材料、尺寸、压力大小的不同，洛氏硬度分为9个标尺：A、B、C、D、E、F、G、H、K，用来测量不同硬度范围的材料。洛氏硬度的符号为HR+标尺符号。对钢铁材料而言，常用的洛氏硬度标尺为HRB(较低硬度材料)和HRC(较硬材料)。,钢板力学性能及工艺性能,(2)表面洛氏硬度(GB/T 1818)表面洛氏硬度的原理和操作与洛氏硬度相同，不同处在于试验力较小，相对压痕深度较浅，适用于厚度很薄的材料(防止砧座效应致使硬度不准)及表面与内部硬度不同(如表面硬化材料)的材料。例如70HR30T,钢板力学性能及工艺性能,(2)维氏硬度(GB 4340)维氏硬度的特点是其压头为相对面夹角136的正四棱锥体金刚石压头，压入试样后所测量的是压痕(方形)二对角线长度，再查找硬度值。维氏硬度用符号HV表示，硬度值位于HV之前。,钢板力学性能及工艺性能,各种硬度可以相互近似换算 例如 HRB65.7=HV117,钢板力学性能及工艺性能,冲击韧性(GB/T 229)金属的韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。通过冲击试验测试冲击吸收功衡量材料的冲击韧性。,冲击韧性(GB/T 229)结构件(如建筑、桥梁)钢材的冲击韧性是一个很重要的技术指标。冲击吸收功指标与试验温度、试样取向有着很大的关系。冲击韧性值是一组三个试样试验的结果平均值。,钢板力学性能及工艺性能,(a)摆锤式冲击试验机1摆锤；2试样；3刻度盘；4指针,(b)试样支座及摆锤刀刃,钢板力学性能及工艺性能,第3节 工艺性能 钢板的工艺性能是指钢板在制造、加工成各种构件和零件工艺过程中表现出的性能。工艺性能试验是模拟钢板实际使用状况进行的试验。,钢板力学性能及工艺性能,工艺性能：1.冷弯试验(GB232)2.杯突试验(GB 4156),弯曲试验用工具及试样安装示意图,试样弯至规定角度a后，检查其外表面是否完好,钢板力学性能及工艺性能,1、冷弯试验(1)冷弯试验的技术参数：弯心直径d越小材料性能越好 试样宽度b越大材料性能越好 弯曲角度越大材料性能越好,钢板力学性能及工艺性能,(2)试样应尽量保留钢材的原轧制面，试样经受冷弯试验后，受拉面不得出现产品标准中所规定的不允许存在的缺陷。受拉面不但能反映出钢材的塑性，而且也能反映出钢材的表面缺陷和各种治金缺陷。,钢板力学性能及工艺性能,2、杯突试验(GB 4156)杯突试验也称埃里克森试验，它模拟冲压工艺用来评估薄板的冲压性能。试验系用端部为球形的冲头，将夹紧的试样压入压模内，直至出现穿透裂缝为止，所测量的杯突深度即为试验结果。杯突值愈大、则冲压性能愈好。,杯突试验,钢板力学性能及工艺性能,钢板力学及工艺性能试验取样规定(GB 2975)(1)取样要将产品组批，按批取样。组批原则：(Q/SGZGS324.3 2011)不大于30吨的同牌号、同规格、同加工状态、同热处理制度的钢板或钢带组成一个检验批。,首钢冷、热轧钢板（带）产品的表面质量,热轧及热轧酸洗钢板（带）表面质量,首钢冷、热轧钢板（带）产品的表面质量,冷轧钢板（带）表面质量,首钢冷、热轧钢板（带）产品的表面质量,热镀锌钢板（带）表面质量,
