Прокатка нержавеющей стали — это основной процесс производства холоднокатаных листов/полос из нержавеющей стали.- По сути, он включает в себя несколько проходов прокатки для переработки горяче-катаных заготовок из нержавеющей стали (горяче-черных рулонов, горяче-отожженных и травленых рулонов) в более тонкие, с более гладкой-поверхностью и более точными по размерам холоднокатаные-полосы/листы из нержавеющей стали, широко используемые в производстве кухонной посуды, бытовой техники, автомобильных деталей и других областях.
Его основными целями являются: уменьшение толщины, контроль формы листа, улучшение качества поверхности и оптимизация механических свойств. Ниже приводится полная последовательность операций, ключевые точки процесса и основные меры контроля качества.
I. Общая схема процесса прокатки нержавеющей стали
Подготовка сырья → Травление и отжиг → Предварительная-обработка перед прокаткой → Холодная прокатка (несколько проходов) → Промежуточный отжиг → Финишная прокатка → Выпрямление формы листа → Резка/отдача → Проверка и упаковка → Складирование готовой продукции
Примечание. Технологическую схему можно регулировать в зависимости от толщины изделия (например, путем добавления проходов для ультра-тонких полос) и класса поверхности (например, 2B, BA). Холодная прокатка + отжиг — основной циклический процесс.
II. Подробные рабочие моменты для каждого процесса
1. Подготовка сырья
Тип сырья: в основном горячекатаные рулоны-нержавеющей стали (толщина 3,0–12,7 мм), распространенные марки 304, 316L и 201. Сырье должно быть однородным по составу, без трещин и дефектов расслоения.
Ключевые операции
Проверка сырья: проверка химического состава (содержание Ni, Cr), механических свойств (прочность на разрыв) и поверхностных дефектов (таких как питтинг и царапины).
Размотка и резка: размотка горяче-катаного рулона и обрезка дефектных концов (обычно по 50–100 мм каждый), чтобы предотвратить попадание дефектов в последующие процессы.
Сварка и соединение рулонов. Сварка нескольких рулонов сырья в непрерывный рулон повышает эффективность производственной линии холодной прокатки (избегая частой замены рулонов).
2. Травление и отжиг (важная предварительная обработка горячекатаного-сырья)
После горячей прокатки на поверхности нержавеющей стали образуется оксидная окалина (композитный слой Cr₂O₃, FeO, NiO), а внутри происходит наклеп. Отжиг и травление необходимы для удаления оксидной окалины и снятия напряжений.
Процесс отжига
- Оборудование: печь непрерывного отжига (колокольная-печь/печь с роликовым подом).
- Параметры: Температура отжига нержавеющей стали 304: 1050-1100 градусов; время выдержки регулируется в зависимости от толщины рулона (1-2 часа);
- защитная атмосфера: азот + водород (для предотвращения вторичного окисления).
- Назначение: Для устранения наклепа при горячей прокатке, восстановления пластичности нержавеющей стали, облегчения последующей холодной прокатки.
Процесс травления
- Формула: Смешанный раствор азотной и плавиковой кислот (азотная кислота 100-150 г/л, плавиковая кислота 20-30 г/л); температура: 40-60 градусов; время: 10-20 минут.
- Принцип: Азотная кислота растворяет оксиды железа в оксидной окалине, а плавиковая кислота разрушает плотный слой Cr₂O₃; оба работают вместе, чтобы удалить оксидный налет.
- Последующая-обработка: после травления поверхность подвергается многоэтапной-мойке, нейтрализации (раствором гидроксида натрия) и сушке, чтобы исключить образование остатков кислоты (во избежание точечной коррозии).
3. Предварительная-обработка перед прокаткой
- Очистка поверхности: Щелочное обезжиривание и промывка щеткой используются для удаления прокатного масла, пыли и других загрязнений с поверхности сырья, предотвращения появления следов прокатки и точечной коррозии во время холодной прокатки.
- Смазка: Специальное масло для прокатки нержавеющей стали (минеральное масло + противозадирные присадки) распыляется для уменьшения трения между валками и полосой, снижения силы прокатки и предотвращения прилипания валков.
- Калибровка толщины: задается первоначальная целевая толщина прокатки, и общий коэффициент обжатия рассчитывается на основе требований к толщине готового продукта (общая степень обжатия=(толщина сырья - толщина готового продукта) / толщина сырья × 100 %, обычно 60–80 % для холодной прокатки).
4. Холодная прокатка (процесс утонения сердцевины)
Многовалковый стан (обычно 6-валковый, 12-валковый и 20-валковый; валки меньшего диаметра больше подходят для прокатки ультратонких полос) используется для постепенного утонения полосы за несколько проходов, разделенных на черновую и чистовую стадии.
Черновая обработка
- Оборудование: 6-валковый стан (подходит для холоднокатаной полосы средней-толщины, толщиной 0,5-3,0 мм).
- Ключевые моменты процесса: степень обжатия за один-проход контролируется на уровне 15 %-25 %, чтобы избежать растрескивания полосы из-за чрезмерного обжатия; мониторинг силы прокатки и натяжения в режиме реального времени (чрезмерное натяжение приведет к деформации растяжения полосы, а недостаточное натяжение приведет к отклонению).
- Цель: быстро утонить до 80–90 % заданной толщины, оставив припуск для чистовой прокатки.
Промежуточный отжиг
- Применимые сценарии: Когда общий коэффициент уменьшения черновой обработки превышает 50 %, полоса подвергается сильному наклепу и снижению пластичности, что требует промежуточного отжига (процесс такой же, как и первый-отжиг, но при немного более низкой температуре, 950–1050 градусов) для устранения закалки перед чистовой прокаткой.
Отделочная прокатка
- Оборудование: 20-валковый стан Сендзимира (подходит для ультратонких полос толщиной 0,01-0,5 мм), с несколькими валками и высокой жесткостью, позволяющий точно контролировать точность толщины.
- Ключевые моменты процесса: Сократите сокращение за один-проход до 5–10 %, сосредоточив внимание на контроле точности толщины (±0,001 мм) и качества поверхности; отрегулируйте скорость прокатки в зависимости от толщины готовой продукции (скорость тонкой полосы может достигать 800-1200 м/мин).
- Контроль поверхности: при производстве нержавеющей стали BA (зеркальная отделка) чистовые валки должны быть зеркально-отполированы, а масло для прокатки должно иметь более высокую чистоту (во избежание появления примесей, царапающих поверхность).
5. Коррекция формы полоски
Холоднокатаная-полоса может иметь дефекты формы, такие как волнистость (волнистость по краям, волнистость в центре) и коробление, которые необходимо устранять путем правки.
- Оборудование: Натяжная правильная машина или валковая правильная машина.
- Принцип: за счет применения знакопеременного растяжения или валковой деформации внутреннее напряжение полосы перераспределяется для достижения плоской формы полосы.
- Параметры: Натяжение при выпрямлении контролируется на уровне 30–50% от предела текучести материала, чтобы избежать чрезмерного натяжения, вызывающего растрескивание полосы.
6. Резка/перемотка
В соответствии с требованиями заказчика холоднокатаные-рулоны разрезаются на более мелкие рулоны заданной ширины или листы фиксированной длины.
- Резка: Для резки используются круговые ножницы, контролирующие зазор между лезвиями (слишком маленький зазор приведет к появлению заусенцев на краях, слишком большой зазор приведет к неровным краям). Допуск ширины резки составляет ±0,1 мм.
- Перемотка: Разрезанная полоса сматывается в плотные стальные рулоны, обычно диаметром 610 мм или 1220 мм, для удобства транспортировки и использования.
7. Проверка и упаковка
Проверка качества
-
Проверка размеров: толщина (микрометр), ширина (рулетка), форма листа (формирователь листа).
- Осмотр поверхности: визуальный осмотр или инструмент для проверки поверхности проверяет наличие дефектов, таких как царапины, ямки и следы от роликов.
- Испытание механических свойств: испытание на растяжение (проверка прочности на разрыв и удлинение), испытание на твердость (твердость по Виккерсу).
- Упаковка: используется влагостойкая-бумага + полиэтиленовая пленка + стальная лента. Экспортную продукцию необходимо размещать на деревянных поддонах, чтобы предотвратить появление царапин и ржавчины на поверхности во время транспортировки.
