帶鋼冷軋
正文
冷軋帶鋼和薄板一般厚度為0.1～3mm,寬度為100～2000mm；均以熱軋帶鋼或鋼板為原料，在常溫下經冷軋機軋製成材。冷軋帶鋼和薄板具有表面光潔、平整、尺寸精度高和機械性能好等優點，產品大多成卷，並且有很大一部分經加工成塗層鋼板出廠。成卷冷軋薄板生產效率高，使用方便,有利於後續加工。因此套用廣泛,已逐漸取代同樣厚度的熱疊軋薄板（見薄板疊軋）。只有少量的特殊用途的冷軋合金鋼板採取單片軋制。冷軋帶鋼和薄板的產量在工業已開發國家已占鋼材總產量的30％左右。鋼種除普通碳鋼外，還有矽鋼、不鏽鋼和合金結構鋼等(表1)。
帶鋼冷軋單片軋制時沒有張力,軋制的產品較厚(＞1mm)，速度較低(＜2m/s)，僅用於生產少量特殊用途的鋼板。帶鋼和薄板的冷軋方式見圖1。
帶鋼冷軋單機架可逆式四輥冷軋機適合於生產多品種、小批量、厚度 0.2mm以上的普通碳鋼或低合金鋼。軋制矽鋼、不鏽鋼等高合金特殊鋼多採用二十輥或偏八輥軋機。
連續式軋機由3～6個機架組成。機架數愈多，總壓縮率愈大,產品厚度薄；軋制速度愈快，產量愈大;適用於產量大、品種規格少的普通碳鋼汽車板、鍍鋅板、鍍錫板等。
全連續冷軋帶鋼軋機 70年代已發展出少量全連續冷軋機（圖2）,帶鋼卷在進入軋機前，前一卷尾與後一卷頭焊接，利用活套貯存足夠的帶鋼，保證在焊接時軋機仍繼續軋制。由計算機控制軋制過程，在動態中即可改變規格。軋後由飛剪下斷、分卷。全連續軋機軋制每卷帶鋼時無需穿帶和甩尾，節省了換卷間隙時間。全連續軋機每台年產量達 200萬噸。消除了鋼卷頭尾厚度超出公差的廢品，提高了帶材軋制精度和收得率。
帶鋼冷軋
帶鋼冷軋
帶鋼冷軋
帶鋼冷軋冷軋 酸洗後的帶坯在冷軋機上軋制到成品厚度，一般不經中間退火。五機架連軋機冷軋總壓縮率一般為60～80％，主要軋制厚度0.3～3mm的汽車板、搪瓷板和鍍鋅板。六機架連軋機主要軋制厚度 0.15～0.5mm的鍍錫薄板，冷軋總壓縮率一般為70～90％。軋制中各機架（或道次）壓下量分配根據軋機允許的壓力、功率和速度，考慮到產量、質量等因素綜合制定。
工藝潤滑 起潤滑和冷卻作用。一般用冷卻性能好的乳液，軋制薄或硬的金屬時用潤滑性能好的純油潤滑劑，例如軋制鍍錫薄板或不鏽鋼用棕櫚油等。
退火 目的在於消除冷軋加工硬化，使鋼板再結晶軟化，具有良好的塑性。退火方式有用罩式爐成卷退火和用連續爐退火。成卷退火分為緊卷退火和松卷退火；連續爐退火分為立式連續爐退火和臥式連續爐退火。爐內一般均通入保護氣體。目前大多採用罩式爐退火，雖然處理周期長，但因爐子數量多，使用靈活，投資節省。連續爐退火產量大，其中臥式連續爐退火僅用於處理產量少的特殊鋼，如矽鋼的脫碳退火等。
平整 目的在於避免退火後的鋼板在衝壓時產生塑性失穩和提高鋼板的質量（平整度和表面狀況）。平整軋機有單機架可逆式和雙機架兩種,平整壓縮率為0.5～4％。雙機架平整軋機效率高,壓縮率大，可同時兼作二次冷軋用，進一步軋薄鋼板;如與五機架連軋機配合,可生產0.10～0.15mm的帶卷。
鍍層、剪下和包裝 需鍍層的鋼板送鍍鋅、鍍錫或有機塗層機組加工。
一般冷軋板於平整後剪下。有縱剪和橫剪，縱剪是剪邊或按需要的寬度分條，橫剪是將帶卷按需要長度切成單張板。剪下好的成品板帶，經檢查分類後，塗防鏽油包裝出廠。
帶鋼冷軋製作工序
冷軋通常採用縱軋的方式。冷軋生產的工序一般包括原料準備、酸洗、軋制、脫脂、退火(熱處理)、精整等。冷軋以熱軋產品為原料，冷軋前原料要先除鱗，以保證冷軋產品的表面潔淨。軋制是使材料變形的主要工序。脫脂的目的在於去除軋制時附在軋材上的潤滑油脂，以免退火時污染鋼材表面，對不鏽鋼也為防止增碳。退火包括中間退火和成品熱處理，中間退火是通過再結晶消除冷變形時產生的加工硬化，以恢復材料的塑性及降低金屬的變形抗力。成品熱處理的目的除了通過再結晶消除硬化外。還在於根據產品的技術要求以獲得所需要的組織(如各種織構等)和產品性能(如深沖、電磁性能等)。精整包括檢查、剪下、矯直(平整)、列印、分類包裝等內容。冷軋產品有很高的包裝要求，以防止產品在運輸過程中表面被刮傷。除上述工序外在生產一些特殊產品時還有各自的特殊工序。如軋制矽鋼板時，在冷軋前要進行脫碳退火，軋後要進行塗膜、高溫退火、拉伸矯直(見張力矯直)與回火等。用於冷軋帶鋼的軋機有二輥軋機、四輥軋機和多輥軋機。套用最多的是四輥軋機。軋制更薄的產品則要採用多輥軋機。多輥軋機的種類很多，如六輥軋機、偏八輥軋機，十二輥軋機，二十輥軋機等(見軋機)。隨著對板形要求的提高，發展了許多改進板形的技術，如彎輥技術、竄輥技術和交叉軋輥技術等。冷軋帶鋼軋機按機架排列可分為單機可逆或不可逆式與多機連續式兩類。前者適用於多品種、少批量或合金鋼產品比例大的情況。它投資低、建廠快，但產量低，金屬消耗較大。多機架連續軋制適合於產品品種較單一或者變動不大的情況，它有生產效率高、產量大的優點，但投資較大。與熱軋帶鋼(見熱連軋寬頻鋼生產工藝、熱軋窄帶鋼生產)相比，冷軋帶鋼(見冷軋板帶生產)的軋制工藝有以下特點：(1)採用工藝潤滑和冷卻，以降低軋制時的變形抗力和冷卻軋輥；(2)採用大張力軋制，以降低變形抗力和保持軋制過程的穩定。採用的平均單位張力值為材料屈服強度的10%～60%，一般不超過50%；(3)採用多軋程軋制。由於冷軋使材料產生加工硬化，當總變形量達到60%～80%時，繼續變形就變得很困難。為此要進行中間退火，使材料軟化後軋製得以繼續進行。為了得到要求的薄帶鋼，這樣的中間退火可能要進行多次。兩次中間退火之間的軋制稱為一個軋程。冷軋帶鋼的退火在有保護氣體的連續式退火爐或罩式退火爐中進行(見冷軋板帶退火)。冷軋帶鋼的最小厚度目前可達到0.05mm，冷軋箔材可達到0.001mm。
帶鋼冷軋技術的主要進展 有以下幾個方面：
提高生產率 主要為提高連軋機速度和單卷重量，軋制速度歷年提高的情況見圖5，單卷重量由50年代的20噸提高到70年代的40～60噸。由於採用高效率循環供油及軋機設備上的一些改進，1971年日本的一組六機架冷連軋機軋制速度可達2500m/min。為便於控制和保證質量,一般軋機實際速度仍為1500～1800m／min。在60年代後期開始實現了計算機控制的壓下規程制定和軋機參數設定、調整，穿帶和脫尾、上卷和卸卷、換輥等的自動化，提高了軋機效率。
帶鋼冷軋縮短生產周期 關鍵在於使各工序連續化。1971年日本建立了第一台全連續軋機。80年代初，又建立連續酸洗與全連續軋機相銜接，連續退火線與連軋機等相聯合的作業線。為縮短產品在各工序間的存放時間，加快生產周期，實現流程連續化，正在建立計算機計畫、調度、設備診斷修理等系統。（見彩圖）
帶鋼冷軋產品性能
帶鋼冷軋牌號
供貨標準
供貨尺寸
用途
SPCC
Q195
Q235-B
GB/T912
GB/T3274
寬度
mm
厚度
mm
廣泛用於工程機械、交通運輸機械、建築機械、起重機械、農用機械及輕工民用等行業的一般結構件與衝壓件
20～450
0.3～3.5
尺寸及外形允許偏差
牌號
執行的相應標準
SPCC、Q195、Q235-B
GB/T709
化學成分（Wt%）
牌號
C
Si
Mn
P
S
Cu
SPCC
0.02～0.80
≤0.10
0.15～0.30
≤0.045
≤0.050
≤0.050
Q195
0.06～0.12
≤0.30
0.25～0.50
≤0.045
≤0.050
≤0.050
Q235-B
0.12～0.20
≤0.30
0.30～0.70
≤0.045
≤0.050
≤0.050
力學性能
牌號
屈服強度RcL
Mpa
抗拉強度Rm
Mpa
伸長率A80mm
%
衝擊試驗（縱向）
溫度℃
衝擊功AkvJ
SPCC
≥195
315～430
≥33
Q195
≥195
315～430
≥33
Q235-B
≥235
375～500
≥25
20
≥27
帶鋼冷軋E.C.Larke,The Rolling of Strip,Sheet and Plate,2nd ed.,Chapman & Hall,London,1963.W. L. Roberts, Cold Rolling of Steel, Marcel Dekker Inc., New York,1978.
