Процес на валцуване на неръждаема стомана

Валцуването на неръждаема стомана е основният производствен процес за студеновалцувани листове/ленти от неръждаема стомана. По същество това включва множество проходи на валцоване за обработка на горещо-валцувани заготовки от неръждаема стомана (горещо-валцувани черни рулони, горещо-валцувани отгряти и декапирани рулони) в по-тънки, с по-гладка-повърхност и с по-точни размери на студено-валцувани ленти/листове от неръждаема стомана, широко използвани в кухненска посуда, домакински уреди, автомобили части и други полета.

Основните му цели са: намаляване на дебелината, контролиране на формата на листа, подобряване на качеството на повърхността и оптимизиране на механичните свойства. Следва пълният поток на процеса, ключовите точки на процеса и основните мерки за контрол на качеството.

I. Цялостен процес на валцуване на неръждаема стомана

Подготовка на суровината → Декапиране и отгряване → Предварителна-обработка преди валцуване → Студено валцуване (многократно преминаване) → Междинно отгряване → Крайно валцуване → Изправяне на формата на листа → Нарязване/навиване → Инспекция и опаковане → Складиране на готовия продукт

Забележка: Потокът на процеса може да се регулира според дебелината на продукта (напр. добавяне на проходи за ултра-тънки ленти) и степента на повърхността (напр. 2B, BA). Студеното валцуване + отгряване е основният цикличен процес.

II. Подробни оперативни точки за всеки процес

1. Подготовка на суровината

Тип суровина: Основно горещо валцувани намотки от неръждаема стомана (дебелина 3,0-12,7 mm), общите класове включват 304, 316L и 201. Суровината трябва да е с еднакъв състав, без пукнатини и дефекти при разслояване.

Ключови операции

Проверка на суровините: Тестване на химичен състав (съдържание на Ni, Cr), механични свойства (якост на опън) и повърхностни дефекти (като вдлъбнатини и драскотини).

Размотаване и срязване: Развиване на горещо валцуваната рулона и отрязване на дефектните краища (обикновено 50-100 mm всеки), за да се предотврати пренасянето на дефекти в следващите процеси.

Заваряване и свързване на рулони: Заваряването на множество рулони от суровина в непрекъсната рулона подобрява ефективността на производствената линия за студено валцуване (избягвайки чести смени на бобини).

2. Декапиране и отгряване (основна предварителна обработка за горещо валцувани суровини)
След горещо валцуване повърхността на неръждаемата стомана ще образува оксидна скала (Cr₂O₃, FeO, NiO композитен слой), а вътре има работно втвърдяване. Отгряването и ецването са необходими за отстраняване на оксидната скала и облекчаване на напрежението.

Процес на отгряване

• Оборудване: Пещ за непрекъснато отгряване (камбан-тип пещ / пещ с валцова пещ).
• Параметри: Температура на отгряване за неръждаема стомана 304: 1050-1100 градуса; време на задържане, регулирано според дебелината на рулона (1-2 часа);
• защитна атмосфера: азот + водород (за предотвратяване на вторично окисление).
• Предназначение: Премахване на втвърдяването при горещо валцуване, възстановяване на пластичността на неръждаемата стомана и улесняване на последващото студено валцуване.

Процес на ецване

• Формула: Смесен киселинен разтвор на азотна киселина и флуороводородна киселина (азотна киселина 100-150g/L, флуороводородна киселина 20-30g/L); температура: 40-60 градуса; време: 10-20 минути.
• Принцип: Азотната киселина разтваря железните оксиди в оксидната скала, а флуороводородната киселина разгражда плътния слой Cr₂O₃; и двете работят заедно за премахване на оксидната скала.
• До-обработка: След ецване повърхността преминава през много-етапно измиване, неутрализация (разтвор на натриев хидроксид) и изсушаване, за да се гарантира, че няма остатъци от киселина (за предотвратяване на точкова корозия).

3. Предварителна-обработка преди валцуване

• Почистване на повърхността: Алкалното обезмасляване и измиването с четки се използват за отстраняване на маслото от валцуване, праха и други примеси от повърхността на суровината, предотвратявайки следи от валцуване и вдлъбнатини по време на студено валцуване.
• Смазване: Специално масло за валцуване от неръждаема стомана (минерално масло + добавки за екстремно налягане) се напръсква, за да се намали триенето между ролките и лентата, да се намали силата на търкаляне и да се предотврати залепването на ролката.
• Калибриране на дебелината: Задава се начална цел за дебелина на валцуване и общият процент на редуциране се изчислява въз основа на изискванията за дебелината на готовия продукт (Общ процент на редукция=(дебелина на суровината - дебелина на готовия продукт) / дебелина на суровината × 100%, обикновено 60%-80% за студено валцуване).

4. Студено валцуване (процес на изтъняване на сърцевината)
Много{0}}валцова мелница (обикновено 6-валцова, 12-ролкова и 20-валцова мелница; по-малките диаметри на ролките са по-подходящи за валцоване на ултратънки ленти) се използва за постепенно изтъняване на лентата чрез множество проходи, разделени на груби и довършителни етапи.

Груба обработка

• Оборудване: 6-ролкова мелница (подходяща за средно-дебела студеновалцувана лента, дебелина 0,5-3,0 mm).
• Ключови точки на процеса:-процент на редуциране при едно преминаване, контролиран на 15%-25%, за да се избегне напукване на лентата поради прекомерно редуциране; наблюдение в реално време на силата на валцуване и напрежението (прекомерното напрежение ще причини деформация на опън на лентата, докато недостатъчното напрежение ще причини отклонение).
• Предназначение: Бързо изтъняване до 80%-90% от целевата дебелина, оставяйки резерв за довършително валцуване.

Междинно отгряване

• Приложими сценарии: Когато общата степен на намаляване на грубата обработка надвиши 50%, лентата претърпява тежко работно втвърдяване и намалена пластичност, което изисква междинно отгряване (процес, същият като първия-етап отгряване, но при малко по-ниска температура, 950-1050 градуса), за да се елиминира втвърдяването, преди да влезе в окончателното валцуване.
•  

Довършително валцуване

• Оборудване: 20-ролкова мелница Sendzimir (подходяща за ултратънка лента, дебелина 0,01-0,5 mm), с множество ролки и висока твърдост, позволяваща прецизен контрол на точността на дебелината.
• Ключови точки на процеса: Намаляване на-намаляването при едно преминаване до 5%-10%, като се фокусира върху контролиране на точността на дебелината (±0,001 mm) и качеството на повърхността; регулирайте скоростта на валцоване според дебелината на крайния продукт (скоростите на тънките ленти могат да достигнат 800-1200 m/min).
• Контрол на повърхността: За производство на неръждаема стомана BA (огледално покритие), финишните ролки трябва да бъдат огледално-полирани, а маслото за валцуване трябва да има по-висока чистота (за да се избегне надраскване на повърхността от примеси).

5. Корекция на формата на лентата

Студено{0}}валцованата лента може да има дефекти във формата, като вълнообразност (вълнообразност на ръба, централна вълнообразност) и изкривяване, които трябва да бъдат поправени чрез процес на изправяне.

• Оборудване: Изправяне на опън или изправяне на ролка.
• Принцип: Чрез прилагане на редуващо се опъване или деформация на ролка, вътрешното напрежение на лентата се преразпределя, за да се постигне плоска форма на лентата.
• Параметри: Напрежението при изправяне се контролира на 30%-50% от границата на провлачване на материала, за да се избегне прекомерно напрежение, причиняващо напукване на лентата при опън.

6. Нарязване/пренавиване
Според изискванията на клиента, студено валцуваните рулони се нарязват на по-малки рулони с определени ширини или листове с фиксирана дължина.

• Рязане: Циркулярните ножици се използват за рязане, като се контролира разстоянието между острието (твърде малък интервал ще доведе до неравности по ръбовете, твърде голям интервал ще доведе до неравни ръбове). Толерансът на ширината на разрязване е ±0,1 mm.
• Пренавиване: Нарязаната лента се пренавива на стегнати стоманени намотки, обикновено с диаметър 610 mm или 1220 mm, за по-лесно транспортиране и използване.

7. Проверка и опаковане
Проверка на качеството

• Проверка на размерите: дебелина (микрометър), ширина (измервателна лента), форма на листа (оформител на листа).

• Проверка на повърхността: Визуална проверка или инструмент за проверка на повърхността проверява за дефекти като драскотини, вдлъбнатини и следи от валяк.
• Изпитване на механични свойства: Тест на опън (тестване на якост на опън и удължение), тест за твърдост (HV твърдост по Викерс).
• Опаковка: Използва се влагоустойчива -хартия + пластмасов филм + стоманена лента. Продуктите за износ трябва да бъдат поставени върху дървени палети, за да се предотвратят повърхностни драскотини и ръжда по време на транспортиране.