一种表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种冷轧薄钢板，尤其是表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板。本实用新型专利技术具体的解决方案为：一种表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板，其特征在于：该薄钢板表面轮廓高度中心线算术平均值（即：表面粗糙Ｒａ）在０. ３～２. ０微米这个范围内，构成上述表面粗糙度的显微形状为：底部带有一平台的椭圆形封闭式微坑，在椭圆形长边走向的周边处有一马蹄形的凹槽，马蹄形的凹槽呈圆滑状。本实用新型专利技术可提供一种成材率和生产效率高，表面和使用性能优良的冷轧薄钢板。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种冷轧薄钢板，尤其是表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板。现有的冷轧薄钢板与本技术的生产工艺流程相同(如附图说明图1所示)第一步热轧板卷原料；第二步酸洗；第三步冷轧、冷轧卷成品；第四步退火热处理、退火钢卷成品；第五步平整轧制；第六步纵剪分卷；第七步成品板卷。本技术热轧板卷原料为厚度在1.5～3.5mm之间的热轧或冷轧薄钢卷板。如果原料为热轧板卷，则冷轧前需用适当浓度的硫酸或盐酸对钢卷进行酸洗，以清除其表层氧化铁皮。冷轧工序的总压下变形量约为40～95％。现有的工艺一般采用砂轮磨光辊来冷轧钢板。由于辊面磨痕沿周向分布且深浅不一，故轧制后在板面形成沿轧制方向的深浅不一的长条状轧痕和擦伤。这种表面形貌难以有效地减少钢卷中层与层之间的接触面，表面上那些尖锐的轧痕峰易在层与层接触时，划伤对方，造成热处理时金属原子相互扩散出现粘结现象，致使钢卷整卷甚至整炉报废，严重影响冷轧的成材率和生产效率。为此，本技术对酸洗后的钢卷首先用砂轮磨光辊开坯(也可用后面所述激光毛化工作辊开坯)，第二道次用带有特殊形貌和图案的激光毛化工作辊(已申报中国专利)轧制，中间冷轧道次可用上述激光毛化辊，也可用普通砂轮磨光辊，最后冷轧道次再次使用上述激光辊轧制以防止钢卷在下一道工序退火热处理时发生粘结现象。冷轧后的钢卷可作为成品直接出厂，也可转入下道工序。要进行退火热处理的钢卷需要松卷重绕以降低卷中张力。退火热处理在还原气氛中进行，退火温度600℃～700℃，保温时间5～10小时。热处理后的钢卷可作成品出厂，但有成形要求的成品板还必须进行平整轧制，以消除物理屈服点和屈服平台。现有平整工艺采用喷丸辊进行平整轧制，所生产的钢板表面形貌是随机的，深浅不一的，难以进一步提高冲压成形时板与模具间的润滑效果和材料的流动能力，尤其是难以保证这种板冲压后的表面涂漆光亮度。本技术的平整轧制采用带有特殊形貌和图案的激光毛化工作辊进行。平整工艺条件为压下量，0.5～3％；张力，50～150MPa；速度50～300M/min。平整后的钢卷需要根据用户要求切边或分条。边部毛刺≤0.05mm,分条宽度公差为±0.1mm。按上述生产方法(已申报中国专利)本技术的性能指标为抗拉强度0b≥250MPa,屈服强度00.2为100～300MPa，延伸率δ≥20％，表面硬度HRV为70～200。本技术的目的是提供一种成材率和生产效率高，表面和使用性能优良的冷轧薄钢板。本技术的具体解决方案为一种表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢，其特征在于该薄钢板表面轮廓高度的中心线算术平均值(即表面粗糙度Ra)在0.3～2.0微米这个范围内。构成上述表面粗糙度的显微形状为底部带有平台的椭圆形封闭式微坑，在椭圆形长边走向的周边处有一马蹄形的凹槽，马蹄形的凹槽呈圆滑状。其断面尺寸的参数满足下列条件微坑外缘沿长轴和长轴的直径分别为D1、D2；微坑内缘沿长轴和短轴的直径分别为d1、d2；长轴方向微坑中心间距离为Sm1；短轴方向微坑中心间距离为Sm2；微坑内平台平均直径do＝(d1＋d2)／2，50μm<do<150μm；微坑中心间平均距离Sm＝(Sm1＋Sm2)／2，50μm<Sm<300μm；板面微坑深度h1<5μm并且，h1≤所轧钢厚度的1％；微坑中心平台至板平面之间的高度h1≤3μm；钢板表面平面度满足如下关系式n－单位面积内总平面度。其中，0.6<n<0.95；n1－单位面积内坑内平面度；n2－单位面积内坑外平面度。在Sm1／D1≥1 Sm2／D2≥1的条件下有n＝n1＋n2＝1－0.785D1D2(1-k1k2)/(Sm1·Sm2)，式中0≤k1=d1/D1≤1，0≤k2＝d2／D2≤1本技术由于采用激光毛化辊冷轧薄钢板，在其表面形成均匀分布并有冷作硬化效应的微坑与凸包。这些微坑是封闭形的，凸包是圆滑的，它们能有效地减少钢卷中层与层间的接触面积和保持良好的润滑条件，从而能有效地防止热处理时粘卷现象的出现。本技术由于采用激光毛化辊平整退火冷轧钢板，在其表面形成均匀分布且有冷作硬化效应的微坑与凸包，可有效地改善冲压时板与模具间的润滑条件，减少磨损，有利材料流动，可提高材料的塑性变形能力。根据用户使用要求设计的板面激光毛化形貌，能最大限度地提高板面的平面度从而提高涂层光亮度，同时保持钢板表面对涂镀层的附着力。图1为本技术的生产工艺流程图。图2为本技术微坑断面图。图3为本技术板面坑形及平面度计算示意图。图4为本技术形貌图。图5为本技术与喷丸板表面粗糙度曲线比较。以下结合附图对本技术作进一步说明一种表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢，其特征在于该薄钢板表面轮廓高度中心线算术平均值(即表面粗糙度Ra)在0.3～2.0微米这个范围内，构成上述表面粗糙度的显微形状为底部带有一平台的椭圆形封闭式微坑，在椭圆形长边走向的周边处有一马蹄形的凹槽，马蹄形的凹槽呈圆滑状。其断面尺寸的参数满足下列条件微坑外缘沿长轴和短轴的直径分别为D1、D2；微坑内缘沿长轴和短轴的直径分别为d1、d2；长轴方向微坑中心间距离为Sm1；短轴方向微坑中心间距离为Sm2；微中心坑间平均距离do＝(d1＋d2)／2，do＝100μm；微坑间平均距离Sm＝(Sm1＋Sm2)／2，Sm＝150μm；板面微坑深度h1＝2μm并且，h1≤所轧钢板厚度的1％；微坑中心平台至板平面之间的高度t1＝0.5μm。钢板表面平面度满足如下关系式n－单位面积内总平面度。其中，n＝0.7；n1－单位面积内坑内平面度；n2－单位面积内坑外平面度。在Sm1／D1≥1 Sm2／D2≥1的条件下有n＝n1＋n2＝1－0.785D1D2(1－k1k2)／(Sm1·Sm2)，式中0≤k1＝d1／D1≤1，0≤k2＝d2／D2≤1。其中k1、k2为与平整轧制时的压下量和微坑结构有关的系数。为了使钢板的表面形貌既能保证钢板有良好的冲压成形性，又能有优良的涂镀层表面光亮度和对涂镀层的附着力，必须寻找一组表面形貌参数的最佳配合。图3表明了钢板表面微坑形状参数之间的关系。图中D1、D2、d1、d2和Sm1，Sm2分别表示沿椭圆长轴和短轴方向的微坑外缘直径、内缘直径及微坑中心间距离。在Sm1／D1≥1和Sm2／D2≥1的情况下，单位面积内总平面面积Ap＝Ap1＋Ap2＝At－1／4×3.14(D1D2－d1d2)＝At－1／4×3.14×D1D2(1－k1k2)式中，单位总面积At＝Sm1×Sm2。单位面积内的总平面度n＝n1＋n2＝Ap／At＝1－0.785D1D2(1－k1k2)／(Sm1·Sm2)式中0≤k1＝d1／D1≤1，0≤k2＝d2／D2≤1。其中，k1、k2为与平整压下量和工作辊表面微坑结构有关的系数，K1＝k2＝0时d1＝d2＝0，表明微坑内无平面面积，此时钢板表面平面度最小。k1＝k2＝1时d1＝D1，d2＝D2，即板面无凹坑，钢板平面度最大。权利要求1.一种表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板，其特征在于该带钢表面轮廓高度的中心线算术平均值(即表面粗糙度Ra)在0.3～2.0微米这个范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板，其特征在于：该带钢表面轮廓高度的中心线算术平均值（即：表面粗糙度Ｒａ）在０. ３～２. ０微米这个范围内，构成上述表面粗糙度的显微形状为：底部带有一平台的椭圆形封闭式微坑，在椭圆形长边走向的周边处有一马蹄形的凹槽，马蹄形的凹槽呈圆滑状，其断面尺寸的参数满足下列条件：微坑外缘沿长轴和短轴的直径分别为：Ｄ１、Ｄ２；微坑内缘沿长轴和短轴的直径分别为：ｄ１、ｄ２；长轴方向微坑中心间距离为：Ｓｍ１；短轴方向微坑中心间距离为：Ｓｍ２； 微坑内平台平均直径：ｄｏ＝（ｄ１＋ｄ２）／２，５０μｍ＜ｄｏ＜１５０μｍ；微坑中心间平均距离：Ｓｍ＝（Ｓｍ１＋Ｓｍ２）／２，５０μｍ＜Ｓｍ＜３００μｍ；板面微坑深度：ｈ１＜５μｍ并且，ｈ１≤所轧钢板厚度的１％；微坑中心平台至板 平面之间的高度：ｔ１≤３μｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀清，陈光南，聂德钧，杨明江，胡守刚，林斌，徐飞，纪全，
申请(专利权)人：秦皇岛龙腾精密带钢有限公司，中国科学院力学研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]