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不鏽鋼機械加工制造技術
文章作者:handler 时间:2016-09-28 06-38-29

   早年,日新制钢公司在日本首次采用了森吉米尔20辊冷轧机,使得不锈钢机械加工的生产效率大大提高。从奥氏体系不锈钢加工硬化大的特性出发,当初的冷轧机采用了工作辊径小、且在大压下量下可进行轧制的森吉米尔轧机,但在1990年前后,日本国内各不锈钢公司相继建设了形状控制性和设备自动化、高速化更容易的12辊分体机架型冷轧机。新日铁住金不锈钢采用了这种高水平的多辊轧机,1992年鹿岛制造所轧制速度1000m/min,1993年光制造所轧制速度1200m/min。

  另一方面,森吉米爾軋機也在改進中,以改善原來的Single As-U形狀控制功能而開發的Double As-U及FSBA(Flexible Shift Backing Assembly)結構,以及分體機架型森吉米爾軋機,現在,最高速度1000m/min的森吉米爾軋機也在建設中。

  冷軋中軋制油也是一個重要的技術要素,爲了制造不鏽鋼特有的美觀的表面質量,現在純淨系成爲主流。爲了保持高光澤,必須實現薄油膜,但是在高速軋制時,一旦高壓下,則油膜發生局部斷裂現象,産生熱刮痕,降低光澤,並成爲不均的原因。爲此,開發出了添加矽油的在高溫下也能保證潤滑性能、且耐高速軋制的軋制油,但是如果要獲得更高速度,進一步提高耐熱刮痕性是必不可少的,必須開發冷卻效果大的乳化軋制油。

  新日鐵住金不鏽鋼光制造所獨自開發出乳化軋制油,通過控制乳液粒徑,實現了在不鏽鋼高光澤産品軋制中適用乳化油的高速大壓下軋制。適用這種乳化軋制油的是新日鐵住金不鏽鋼制造所4CM(No.4多輥軋機)的120m/min軋制,作爲可逆式不鏽鋼專用軋機,其軋制速度較高。

  80年代以後,在強化汽車環保與發動機高性能化的潮流中,不鏽鋼被快速應用于汽車排氣系統,特別是爲了加工成形狀複雜的排氣總管等,對材料的加工性能提出了越來越高的要求。爲滿足這樣的要求,在材料開發的同時,以提高加工性和降低成本爲目的,開發出利用普通鋼用串列式冷軋機改進而成(具有大直徑工作輥)的串列式工藝。通過這種串列式工藝,大大擴大了鐵素體系不鏽鋼在汽車上的應用。

  在不鏽鋼的退火酸洗過程中,高溫退火是必須的。爲了除去退火中形成的氧化鐵皮,需要很大的除鱗設備。爲此,在提高熱軋板退火酸洗線(HAP)生産能力的時候,應擴大退火爐的能力,改善加熱效率,同時通過采用高研削電刷,提高機械除鱗能力,並增加酸洗槽的長度。還有,在化學除鱗中,也希望不改變硫酸及硝酸/氫氟酸混合酸液的基本構成,通過設置高性能鐵離子去除裝置來穩定酸洗能力,通過酸洗槽內強制對流産生紊流酸洗,以及運用噴射酸洗來提高除鱗能力。在設置空間不受限制的新建HAP線的生産能力可達100萬t/a。

  另一方面,歐美大型不鏽鋼廠家和以日本、中國爲首的亞洲地區不鏽鋼廠家進行了設備的大型高效化和冷軋材制造設備的連續化。連續化技術可分成幾類。

  第1類是以提高冷軋效率和收得率爲目的的不鏽鋼用小直徑工作輥軋機的串列化,日新制鋼周南制鋼所1969年采用的串列式森吉米爾軋機是其代表。

  第2類是在最終退火酸洗線(FAP)上組合平整機和張力矯直機。在日本國內1989年以後建設的FAP線大部分都是這種形式。

  第3類是將冷軋、AP、平整機或張力矯直機連續化的設備,開發目的是在高生産率下生産通用不鏽鋼材。連續化可分成HAP~冷軋的連續化和冷軋~AP?SPM(調質軋機)?TL(張力矯直機)的連續化。

  調質軋機在如前所述的高速FAP出口側推進在線化。爲了獲得不鏽鋼特有的高光澤,一般采用大直徑工作輥的2輥幹軋制,但爲了提高離線SPM的生産率,可逆化、2輥/4輥兼用、可濕/幹交替的軋機逐漸成爲主流。1990年新日鐵住金不鏽鋼光制造的2SPM采用了6輥UC軋機,作爲設備單體軋制的能力,實現了700m/min的速度,同時兼用優異的平直度控制。

  不鏽鋼冷軋材的制造技術是圍繞廉價生産如前所述的通用鋼的技術而發展的。如前言所述,最近需求細分爲以高純度鐵素體鋼和雙相鋼爲代表的功能型不鏽鋼,今後在提高通用型不鏽鋼生産率的同時,還將考慮開發難制造品種、小批量品種的高效生産技術。