虞友軍 曹琳卿 袁 彬

(山東能源機械集團有限公司，山東 271222)

SUS301 不銹鋼材料壓延制作的精密內圓刀片具有成型張力大、力學性能穩(wěn)定的特點，能夠滿足內圓刀片的表面張力要求，刀片硬度一般控制在500±10 HV，其刀片刃口經過電鍍金剛石顆粒后可以達到切削陶瓷、磁鐵棒材等特殊高硬態(tài)零件的要求。我公司目前主要生產金剛石內圓刀片鋼種為SUS301，規(guī)格為(0.11×252)mm、(0.12×400)mm、(0.12×380)mm 共三款產品，經6 個月生產試驗試制，產品質量達到穩(wěn)定狀態(tài)，年銷量達到50 t。

1 主要質量控制要素

精密不銹鋼壓延用原材料冷軋不銹鋼厚為1.5 mm，其性能、化學成分見表1、表2。

不銹鋼內圓刀片技術質量要求指標見表3。

表1 內圓刀片用不銹鋼化學成分表(質量分數，%)Table 1 Chemical compositions of stainless steel used for inner circle blade(mass fraction，%)

表2 內圓刀片不銹鋼原材料力學性能要求Table 2 Mechanical properties demands of original material used for inner circle blade stainless steel

表3 內圓刀片主要質量控制項目、性能要求Table 3 Main quality control item and property demand of inner circle blade

2 內圓刀片材料的精密生產過程控制

2.1 主要生產工序

原材料檢驗→一次軋制壓延→清洗→退火→二次壓延→清洗→退火→成品壓延→清洗→精整→性能測試→去應力處理→性能測試→分條→包裝→入庫。

2.2 壓延質量控制

(1)尺寸精度控制

①軋機采用日本神戶制鋼的四柱式軋機，四柱式軋機具有機架傾斜的特點，針對軋制原料為楔形材料，使整個板面受力達到均勻性，減小兩側尺寸差，保證尺寸精度。

②軋機測厚儀采用γ 射線，測量精度為±0.005 mm，γ 射線具有半衰期長、測量穩(wěn)定的特點，從而保證了尺寸的軋制精度。

③為達到產品精度定期對γ 射線進行校正，公司質量部門制作了SUS301 試片100 mm×100 mm，厚度分別為0.1 mm～0.15 mm。樣片各點厚度精度控制在0.005 mm 以內，用于校驗軋制鋼帶實際精度控制狀況，以及及時核對軋機測厚儀的精度對比，使軋制過程滿足內圓刀片精度控制范圍。經過3 個批次的跟蹤驗證收到良好效果。

(2)板型控制

①四柱式軋機的特點對于改善板型具有其他軋機不可替代的作用，板面橫向受力均勻，避免由于局部受力大造成的波浪現象。

②工作輥徑差控制在0.01 mm 以內，避免了由于徑差大造成軋輥速度不同步對板型造成的影響。

③軋制工藝通過不斷探索、總結，得出采用大張力軋制可改善板型質量，尤其是對高硬度產品，具有較大的改善效果。在軋制過程中第一道次入側及出側分別采用單位張力為20 kg/mm2、30 kg/mm2的軋制張力，后續(xù)道次進行遞增的軋制模式，軋制板型得到較好控制。

2.3 退火質量控制

軟化處理硬度控制要求:0.12 mm 內圓刀片軋制中間品厚度為0.22 mm，退火溫度為1 100℃全氫保護，表面光亮，粗糙度在0.1 μm～0.2 μm之間，硬度≤210HV。

選取某一控制批次0.22 mm(厚度)×610 mm(寬度)鋼帶退火，退火性能指標與退火工藝主要參數見表4。經測試各項指標均符合性能要求。

2.4 精整拉彎矯處理板型控制和性能均勻性控制

(1)板型控制

拉彎矯改善板型的主要參數為壓下量、傾斜量及延伸率。通過工藝測試及經驗總結得出，壓下的調整主要是改善縱向板型，傾斜及延伸率的調整主要改善橫向板型。針對不同的軋制板型設定相應的拉矯參數，保證了拉矯后的成品板型。拉矯后的板型質量縱向翹曲情況小于1 mm，橫向板型浪高控制在0.5 mm 以下，符合產品質量要求。

(2)力學性能均勻性控制

拉矯力學性能的變化主要是延伸率的影響，通過對不同延伸率的設定，進行力學性能及硬度對比，發(fā)現延伸率在1.0%時為最佳。見表5。

表4 鋼帶退火性能指標與退火工藝主要參數Table 4 Annealing property indexes and main process parameter of steel strip

表5 高張力整平參數優(yōu)化實驗表Table 5 Optimization experiment of heavy tension press parameters

表6 TA 去應力處理參數過程驗證優(yōu)化表Table 6 TA(Tension Annealed)stress relief treatment parameters process verifying optimization

2.5 去應力參數優(yōu)化控制

通過對去應力不同溫度區(qū)間的調試，對比其性能試驗，總結420℃為最佳去應力溫度，見表6。

3 結論

經上述參數對比試驗，我公司軋制精密內圓刀片0.12 mm 規(guī)格的帶材尺寸控制精度較高。實際能夠控制在0～0.005 mm 之間，體現了二十輥軋機保證精度的先進性和板型控制的穩(wěn)定性。生產工藝對壓延帶材的壓下量計算較準確，通過試樣鹽霧試驗驗證材料的耐腐蝕性能優(yōu)良，其硬度、屈服強度、抗拉強度、延伸率等力學性能符合技術標準，且能夠達到連續(xù)供貨的穩(wěn)定性要求。通過對壓延精密刀片材料的實驗論證分析，我公司通過對內圓刀片的質量控制，實現了精密軋制的經驗積累，提升了我公司的生產質量管控水平。

［1］潘純久.二十輥軋機及高精度冷軋鋼帶生產.北京:冶金工業(yè)出版社，2003.

［2］李成.不銹鋼實用手冊.北京:中國科學技術出版社，2003.

［3］張世鳴.森吉米爾廿輥軋機厚度自動控制系統(tǒng)的應用實踐.上海鋼研，2003(4).