CN113388795A - 一种消除超薄镍带褶皱的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消除超薄镍带褶皱的方法，包括以下工艺步骤：步骤S1，粗冷轧：将镍热轧板冷轧为粗冷轧板后，放入钟罩式光亮退火炉中退火，再冷却处理；步骤S2，中冷轧：将粗冷轧板冷轧为中冷轧镍带后，放入连续光亮退火炉中退火；步骤S3，半精轧：将中冷轧镍带冷轧为半精轧薄镍带后，放入连续光亮退火炉中退火；步骤S4，精冷轧：将半精轧薄镍带冷轧为超薄镍带半成品；步骤S5，脱脂清洗。通过在轧制道次间采用光亮退火处理，根据镍带规格，精确调控退火工艺的各项参数，合理控制镍带走带速度，保证镍带均匀受热和冷却，得到均匀分布的晶粒，从而消除超薄镍带的褶皱等板形缺陷，提高镍带组织均匀性，提高金属塑性，便于后续加工。
Description
技术领域
本发明属于镍材加工技术领域，特别涉及了一种消除超薄镍带褶皱的方法。
背景技术
褶皱是薄带最常见的缺陷之一，其主要是由晶粒不均匀引起的。镍带材由于其优异的电磁性能，得到广泛的关注和研究。超薄镍带在热处理的生产过程中，中间退火的目的是消除加工硬化，提升组织均匀性，提高金属塑性，以便继续进行后续加工。但由于对各种参数的控制不当，操作方法不妥当等原因，会使经过热处理的带材，出现各种缺陷造成后续无法加工，甚至报废，且市场暂未出现有关超薄镍带材的板形控制工艺。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种消除超薄镍带褶皱的方法。本发明消除超薄镍带褶皱的方法在镍带材生产过程中能够提高产品质量，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品，以满足目前对高纯镍带材的市场需求。本发明实施例采用的技术方案是：
本发明实施例提供了一种消除超薄镍带褶皱的方法，包括以下工艺步骤：
步骤S1，粗冷轧：将原料镍热轧板经过多道次冷轧至所需厚度的粗冷轧板，将所述粗冷轧板放入钟罩式光亮退火炉中进行离线退火处理，再进行冷却处理；步骤S2，中冷轧：将所述粗冷轧板经多道次冷轧至所需厚度的中冷轧镍带，然后将所述中冷轧镍带放入连续光亮退火炉中进行退火处理；步骤S3，半精轧：将所述中冷轧镍带经多道次冷轧至所需厚度的半精轧薄镍带，将所述半精轧镍薄带放入连续光亮退火炉中进行退火处理；步骤S4，精冷轧：将所述半精轧薄镍带经多道次冷轧至所需厚度的超薄镍带半成品；步骤S5，脱脂清洗：将所述冷轧薄镍带半成品进行脱脂清洗，得到超薄镍带成品；
进一步地，所述步骤S1中，原料镍热轧板为厚度为4.0～6.0mm 的N6纯镍热轧板坯，在二十辊可逆轧机上添加乳化液后经4～6道次轧制，压下量为75%～80%，获得厚度为0.8～1.5mm的粗冷轧板，并通过自动厚度控制仪调整所述粗冷轧板边缘和中间的厚度差为0.03～0.05mm，粗冷轧板的中间比边缘厚；将所述粗冷轧板放入钟罩式光亮退火炉进行退火，退火温度为600～700℃，保温时间为8～10h；然后将所述粗冷轧板风冷至350℃以下，再经冷却水冷却至80℃以下。
进一步地，所述步骤S2中，将所述粗冷轧板经四辊液压AGC轧机5～7道次轧制，压下量为73%～75%，获得厚度为0.2～0.4mm的中冷轧镍带，并通过自动厚度控制仪调整所述中冷轧镍带边缘和中间的厚度差为0.01～0.02mm，中冷轧镍带的中间比边缘厚。
进一步地，所述步骤S2中，所述中冷轧镍带退火温度设定为800～900℃；在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为300～700m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05～1.3倍，同时，控制所述中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
进一步地，所述步骤S3中，将所述中冷轧镍带经四辊液压AGC轧机3～5道次半精轧，压下量为62.5%～65%，获得厚度为0.07～0.15mm的半精轧薄镍带，并通过自动厚度控制仪调整所述半精轧薄镍带边缘和中间的厚度差为3～5μm，半精轧薄镍带中间比边缘厚。
进一步地，所述步骤S3中，所述半精轧镍薄带的退火温度设定为800～900℃；在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为700～1400m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05～1.3倍，同时控制所述半精轧薄镍带在退火过程中保持匀速走带。
进一步地，所述步骤S4中，将所述半精轧薄镍带经六辊AGC轧机3～5道次精轧，压下量为66%～86%，获得厚度为0.01～0.05mm、幅宽为500～1200mm的超薄镍带半成品，通过自动厚度控制仪调整超薄镍带半成品边缘和中间的厚度差为1～2μm，超薄镍带半成品中间比边缘厚。
进一步地，所述步骤S5中，将所述超薄镍带半成品进行脱脂处理，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供一种消除超薄镍带褶皱的方法，通过在轧制道次间采用光亮退火处理，并根据不同的镍带规格，对退火工艺的各项参数做出精确调控，在步骤S2和步骤S3中，通过在连续光亮退火炉和收卷机构中间设置牵引S辊，以及控制牵引S辊及收卷机构收卷的速度，使得镍带张力处于工艺要求的范围,通过调控收卷机构保持镍带匀速走带，确保镍带均匀加热和冷却，得到均匀分布的晶粒，从而消除超薄镍带的褶皱等板形缺陷，提高镍带组织均匀性，提高金属塑性，便于后续加工。
附图说明
图1为本发明消除超薄镍带褶皱的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种消除超薄镍带褶皱的方法，包括以下工艺步骤：
步骤S1，粗冷轧：将原料镍热轧板经过多道次冷轧至所需厚度的粗冷轧板，将所述粗冷轧板放入钟罩式光亮退火炉中进行离线退火处理，再进行冷却处理；步骤S2，中冷轧：将所述粗冷轧板经多道次冷轧至所需厚度的中冷轧镍带，然后将所述中冷轧镍带放入连续光亮退火炉中进行退火处理；步骤S3，半精轧：将所述中冷轧镍带经多道次冷轧至所需厚度的半精轧薄镍带，将所述半精轧镍薄带放入连续光亮退火炉中进行退火处理；步骤S4，精冷轧：将所述半精轧薄镍带经多道次冷轧至所需厚度的超薄镍带半成品；步骤S5，脱脂清洗：将所述冷轧薄镍带半成品进行脱脂清洗，得到超薄镍带成品；在步骤S2和步骤S3中，在连续光亮退货炉机组上，通过在连续光亮退火炉与收卷机中间设置牵引S辊，控制牵引S辊及收卷机的速度，使得镍带张力处于工艺要求的范围。在步骤S2和步骤S3中，通过调控收卷机保持镍带匀速走带，确保镍带均匀加热和冷却。
进一步地，所述步骤S1中，原料镍热轧板为厚度为4.0～6.0mm 的N6纯镍热轧板坯。N6纯镍热轧板坯按质量百分数计，包括以下各组分：Ni≥99.5%,C 0.002%～0.01%，Si0.02%～0.1%，Mn 0.01%～0.05%，Mg 0.01%～0.03%，Ti 0.01%～0.1%，Al 0.01%～0.1%、S≤0.005%，P≤0.002%，Fe 0.01～0.1%。将N6纯镍热轧板坯在二十辊可逆轧机上添加乳化液后经4～6道次轧制，压下量为75%～80%，获得厚度为0.8～1.5mm的粗冷轧板，并通过自动厚度控制仪调整所述粗冷轧板边缘和中间的厚度差为0.03～0.05mm，粗冷轧板的中间比边缘厚；将所述粗冷轧板放入钟罩式光亮退火炉进行退火，退火温度为600～700℃，例如可以为600℃、630℃、650℃、680℃、700℃等，保温时间为8～10h，例如可以为8h、8.5h、9h、9.5h、10h等；然后将所述粗冷轧板风冷至350℃以下，再经冷却水冷却至80℃以下。
进一步地，所述步骤S2中，将所述粗冷轧板经四辊液压AGC轧机5～7道次轧制，压下量为73%～75%，获得厚度为0.2～0.4mm的中冷轧镍带，并通过自动厚度控制仪调整所述中冷轧镍带边缘和中间的厚度差为0.01～0.02mm，中冷轧镍带的中间比边缘厚。
进一步地，所述步骤S2中，所述中冷轧镍带退火温度设定为800～900℃，例如可以为800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃；在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为300～700m/min，例如可以为300m/min、400m/min、500m/min、600m/min、700m/min等，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05～1.3倍，例如可以为1.05、1.15、1.25、1.3倍等，同时，控制所述中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
根据镍带的规格调控牵引S辊和收卷机构收卷的速度，可以调控退火之后的镍带的张力，张力范围控制在0.3～4.5之间，例如可以为0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5等，避免镍带因退火导致张力过大而产生褶皱。通过控制镍带匀速走带，确保镍带在退火时均匀加热及冷却，避免镍带产生新的热应力。
进一步地，所述步骤S3中，将所述中冷轧镍带经四辊液压AGC轧机3～5道次半精轧，压下量为62.5%～65%，获得厚度为0.07～0.15mm的半精轧薄镍带，并通过自动厚度控制仪调整所述半精轧薄镍带边缘和中间的厚度差为3～5μm，半精轧薄镍带中间比边缘厚。
进一步地，所述步骤S3中，所述半精轧镍薄带的退火温度设定为800～900℃，例如可以为800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃；在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为700～1400m/min，例如可以为700m/min、800m/min、900m/min、1000m/min、1100m/min、1200m/min、1300m/min、1400m/min等，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05～1.3倍，例如可以为1.05、1.15、1.25、1.3倍等，同时，控制所述半精轧薄镍带在退火过程中保持匀速走带。
根据镍带的规格调控牵引S辊和收卷机构收卷的速度，可以调控退火之后的镍带的张力，张力范围控制在0.3～4.5之间，例如可以为0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5等，避免镍带因退火导致张力过大而产生褶皱。通过控制镍带匀速走带，确保镍带在退火时均匀加热及冷却，避免镍带产生新的热应力。
进一步地，所述步骤S4中，将所述半精轧薄镍带经六辊AGC轧机3～5道次精轧，压下量为66%～86%，获得厚度为0.01～0.05mm、幅宽为500～1200mm的超薄镍带半成品，通过自动厚度控制仪调整超薄镍带半成品边缘和中间的厚度差为1～2μm，超薄镍带半成品中间比边缘厚。
进一步地，所述步骤S5中，将所述超薄镍带半成品进行脱脂处理，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种消除超薄镍带褶皱的方法，包括以下工艺步骤：
步骤S1，粗冷轧：原始材料为厚度为5.5mm 的N6纯镍热轧板坯，在二十辊可逆轧机上添加乳化液后经5道次轧制，压下量78%，获得厚度为1.2mm的粗冷轧板，并通过自动厚度控制仪调整粗冷轧板边缘和中间的厚度差为0.04mm，粗冷轧板的中间比边缘厚。将粗冷轧板装入钟罩式光亮退火炉进行退火，退火温度设定为650℃，保温时间为9h，之后风冷到350℃以下，再经冷却水冷却至80℃以下。
步骤S2，中冷轧：将冷却后的粗冷轧板经四辊液压AGC（自动厚度控制）轧机6道次轧制，压下量为75%，得到厚度为0.3mm的中冷轧镍带，并通过自动厚度控制仪调整中冷轧镍带边缘和中间的厚度差为0.02mm，中冷轧镍带的中间比边缘厚。将中冷轧镍带放入连续光亮退火炉中进行退火，退火温度设定为850℃，在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为600m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.1倍，同时，控制中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
步骤S3，半精轧：将中冷轧镍带经四辊液压AGC轧机4道次半精轧，压下量为63%，得到0.11mm半精轧薄镍带，并通过自动厚度控制仪调整半精轧薄镍带边缘和中间的厚度差为4μm，半精轧薄镍带中间比边缘厚。将半精轧薄镍带放入连续光亮退火炉中进行退火，退火温度为850℃，在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为1100m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.1倍，同时，控制半精轧薄镍带在退火过程中保持匀速走带。
步骤S4，精冷轧：将半精轧薄镍带经六辊AGC轧机4道次精轧，压下量为73%，得到厚度为0.03mm、幅宽为900mm的超薄镍带半成品，并通过自动厚度控制仪调整超薄镍带半成品边缘和中间的厚度差为2μm，超薄镍带半成品中间比边缘厚。
步骤S5，脱脂清洗：将超薄镍带半成品进行脱脂处理，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品。
如图1为采用本发明工艺流程图。在GB/T 2072-2007《镍及镍合金带材》国家标准中，规定镍带材的侧边弯曲度每米不大于3mm，本实施例中，镍带的侧边弯曲度为每米1.5mm，是国标的一半。
实施例2
一种消除超薄镍带褶皱的方法，包括以下工艺步骤：
步骤S1，粗冷轧：原始材料为厚度为4mm的 N6纯镍热轧板坯，在二十辊可逆轧机上添加乳化液后经6道次轧制，压下量为80%，获得0.8mm的粗冷轧板，并通过自动厚度控制仪调整粗冷轧板边缘和中间的厚度差为0.03mm，粗冷轧板的中间比边缘厚。将粗冷轧板装入钟罩式光亮退火炉进行退火，退火温度为600℃，保温时间为10h，之后风冷到350℃以下，再经冷却水冷却至80℃以下。
步骤S2，中冷轧：将冷却后的粗冷轧板经四辊液压AGC轧机7道次轧制，压下量为75%，得到厚度为0.2mm的中冷轧镍带，并通过自动厚度控制仪调整中冷轧镍带边缘和中间的厚度差为0.02mm，中冷轧镍带的中间比边缘厚。将中冷轧镍带放入连续光亮退火炉中进行退火，退火温度设定为800℃，在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为300m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05倍，同时，控制中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
步骤S3，半精轧：将中冷轧镍带经四辊液压AGC轧机5道次半精轧，压下量为65%，得到厚度为0.07mm的半精轧薄镍带，并通过自动厚度控制仪调整半精轧薄镍带边缘和中间的厚度差为3μm。将半精轧薄镍带放入连续光亮退火炉中进行退火，退火温度为800℃，在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为700m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05倍，同时，控制中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
步骤S4，精冷轧：将半精轧薄镍带经六辊AGC轧机5道次精轧，得到厚度为0.01mm、幅宽为500mm的超薄镍带半成品，并通过自动厚度控制仪调整超薄镍带半成品边缘和中间的厚度差为2μm，超薄镍带半成品中间比边缘厚。
步骤S5，脱脂清洗：将超薄镍带半成品进行脱脂处理，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品。
实施例3
一种消除超薄镍带褶皱的方法，包括以下工艺步骤：
步骤S1，粗冷轧：原始材料为厚度为6mm的 N6纯镍热轧板坯，在二十辊可逆轧机上添加乳化液后经4道次轧制，压下量75%，获得1.5mm的粗冷轧板，并通过自动厚度控制仪调整粗冷轧板边缘和中间的厚度差为0.05mm，粗冷轧板的中间比边缘厚。将粗冷轧板装入钟罩式光亮退火炉，退火温度设定为700℃，保温时间为8h，之后风冷到350℃以下，再经冷却水冷却至80℃以下。
步骤S2，中冷轧：将冷却后的粗冷轧板经四辊液压AGC轧机5道次轧制，压下量为73%，得到厚度为0.4mm的中冷轧镍带，并通过自动厚度控制仪调整中冷轧镍带边缘和中间的厚度差为0.02mm，中冷轧镍带的中间比边缘厚。将中冷轧镍带放入连续光亮退火炉中进行退火，退火温度设定为900℃，在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为700m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.3倍，同时，控制中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
步骤S3，半精轧：将中冷轧镍带经四辊液压AGC轧机3道次半精轧，压下量为62.5%，得到厚度为0.15mm的半精轧薄镍带，并通过自动厚度控制仪调整半精轧薄镍带边缘和中间的厚度差为5μm，半精轧薄镍带中间比边缘厚。之后再放入连续光亮退火炉中进行退火，退火温度为900℃，在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为1400m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.3倍，同时，控制半精轧薄镍带在退火过程中保持匀速走带。
步骤S4，精冷轧：将半精轧薄镍带经六辊AGC轧机3道次精轧，得到厚度为0.05mm、幅宽为1200mm的超薄镍带半成品，并通过自动厚度控制仪调整超薄镍带半成品边缘和中间的厚度差为1μm，超薄镍带半成品中间比边缘厚。
步骤S5，脱脂清洗：将超薄镍带半成品进行脱脂处理，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
步骤S1，粗冷轧：将原料镍热轧板经过多道次冷轧至所需厚度的粗冷轧板，将所述粗冷轧板放入钟罩式光亮退火炉中进行离线退火处理，再进行冷却处理；
步骤S2，中冷轧：将所述粗冷轧板经多道次冷轧至所需厚度的中冷轧镍带，将所述中冷轧镍带放入连续光亮退火炉中进行退火处理；
步骤S3，半精轧：将所述中冷轧镍带经多道次冷轧至所需厚度的半精轧薄镍带，将所述半精轧镍薄带放入连续光亮退火炉中进行退火处理；
步骤S4，精冷轧：将所述半精轧薄镍带经多道次冷轧至所需厚度的超薄镍带半成品；
步骤S5，脱脂清洗：将所述冷轧薄镍带半成品进行脱脂清洗，得到超薄镍带成品。
2.根据权利要求1所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，所述步骤S1中，原料镍热轧板为厚度为4.0～6.0mm的 N6纯镍热轧板坯，在二十辊可逆轧机上添加乳化液后经4～6道次轧制，压下量为75%～80%，获得厚度为0.8～1.5mm的粗冷轧板，并通过自动厚度控制仪调整所述粗冷轧板边缘和中间的厚度差为0.03～0.05mm，粗冷轧板的中间比边缘厚；将所述粗冷轧板放入钟罩式光亮退火炉进行退火，退火温度为600～700℃，保温时间为8～10h；然后将所述粗冷轧板风冷至350℃以下，再经冷却水冷却至80℃以下。
3.根据权利要求1所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，步骤S2中，将所述粗冷轧板经四辊液压AGC轧机5～7道次轧制，压下量为73%～75%，获得厚度为0.2～0.4mm的中冷轧镍带,并通过自动厚度控制仪调整所述中冷轧镍带边缘和中间的厚度差为0.01～0.02mm，中冷轧镍带的中间比边缘厚。
4.根据权利要求3所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，步骤S2中，所述中冷轧镍带退火温度设定为800～900℃；在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为300～700m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05～1.3倍，同时，控制所述中冷轧镍带在退火过程中保持匀速走带。
5.根据权利要求1所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，步骤S3中，将所述中冷轧镍带经四辊液压AGC轧机3～5道次半精轧，压下量为62.5%～65%，获得厚度为0.07～0.15mm的半精轧薄镍带,并通过自动厚度控制仪调整所述半精轧薄镍带边缘和中间的厚度差为3～5μm，半精轧薄镍带中间比边缘厚。
6.根据权利要求5所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，步骤S3中，所述半精轧镍薄带的退火温度设定为800～900℃；在连续光亮退火炉与收卷机构之间设置牵引S辊，控制牵引S辊速度范围为700～1400m/min，控制收卷机构收卷速度是牵引S辊速度的1.05～1.3倍，同时控制所述半精轧薄镍带在退火过程中保持匀速走带。
7.根据权利要求1所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，步骤S4中，将所述半精轧薄镍带经六辊AGC轧机3～5道次精轧，压下量为66%～86%，获得厚度为0.01～0.05mm、幅宽为500～1200mm的超薄镍带半成品，并通过自动厚度控制仪调整所述超薄镍带半成品边缘和中间的厚度差为1～2μm，超薄镍带半成品中间比边缘厚。
8.根据权利要求1所述的消除超薄镍带褶皱的方法，其特征在于，所述步骤S5中，将所述超薄镍带半成品进行脱脂处理，得到表面整洁且无褶皱的超薄镍带成品。
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