碳钢光亮板生产工艺实验研究

摘要

碳钢光亮板具有表面粗糙度低，光泽度高，成形性能好等优点，主要用于生产高档餐盘、水壶等。与传统低碳钢相比，碳钢光亮板在使用过程中可减少打磨工序、提高电镀后成品表面光泽度，同时降低生产成本，但现有国产碳钢光亮板还不能完全满足电镀厂的质量要求。为加速国内碳钢光亮板的开发和应用，对碳钢光亮板的生产工艺实验研究具有重要意义。本文通过实验室冷轧实验、热处理实验和平整实验，研究了冷轧、平整和热处理工艺对碳钢光亮板表面和组织性能的影响。论文的主要工作及成果如下:
　　(1)以宝钢冷轧厂提供的SPCC热轧板为原料，通过冷轧实验，研究了冷轧压下率、乳化液浓度、乳化液温度和轧辊粗糙度对实验钢表面粗糙度和表面形貌的影响。研究表明，随着压下率的增大，实验钢表面粗糙度先降低后升高;随着乳化液浓度的增加，实验钢表面粗糙度先降低后升高;随着乳化液温度的升高，实验钢的表面粗糙度变化不大;在第一道次轧制，较高的轧辊粗糙度对改善表面有利，在后几道次，随着轧辊粗糙度的降低，实验钢表面粗糙度逐渐降低;通过实验得到最优冷轧工艺参数:总压下率78.7％，乳化液浓度4.0％，乳化液温度57.0℃，各道次轧辊粗糙度0.70μm、0.20μm、0.20μm、0.20μm、0.02μm。
　　(2)通过再结晶退火实验，研究了退火温度、退火时间和冷轧压下率对光亮板组织性能的影响。研究表明，随着退火温度的升高，屈服强度、抗拉强度、屈强比、硬度均逐渐降低，延伸率先升高后降低;随着退火时间的增加，屈服强度、抗拉强度和屈强比均逐渐降低，延伸率先升高后降低，硬度值先降低后升高;随着冷轧压下率的增加，屈服强度、抗拉强度和硬度值逐渐升高，延伸率逐渐降低。当退火温度为660℃、退火时间为40s，并且冷轧压下率在79％以上时，实验钢的综合力学性能较好。
　　(3)通过平整实验，研究了平整延伸率、平整道次和平整方式对光亮板表面粗糙度和表面形貌的影响。研究表明，随着平整延伸率和平整道次的增加，实验钢表面粗糙度先降低后趋于稳定，当平整延伸率为1.5％，平整道次为3-4道次时，实验钢的表面粗糙度达到0.029μm。得到的光亮板的表面质量优于日本日新和新日铁光亮板水平。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 碳钢光亮板生产研究概况

1．3 表面粗糙度的基本理论

1．3．1 粗糙度的定义

1．3．2 粗糙度的检测

1．3．3 粗糙度的评价

1．3．4 冷轧带钢表面粗糙度的改善

1．4 冷轧带钢表面粗糙度的影响因素

1．4．1 冷轧工序对带钢表面粗糙度的影响

1．4．2 平整工序对带钢表面粗糙度的影响

1．5 研究内容

第2章 实验材料和实验方法

2．1 实验材料

2．2 实验设备

2．2．1 冷轧实验

2．2．2 连续退火模拟实验

2．2．3 平整实验

2．2．4 表面和组织观察

2．2．5 力学性能检验

2．3 实验方法

2．4 本章小结

第3章 冷轧工艺对碳钢光亮板表面的影响

3．1 压下率对碳钢光亮板表面的影响

3．1．1 实验方案

3．1．2 实验结果及分析

3．2 乳化液浓度对碳钢光亮板表面的影响

3．2．1 实验方案

3．2．2 实验结果及分析

3．3 乳化液温度对碳钢光亮板表面的影响

3．3．1 实验方案

3．3．2 实验结果及分析

3．4 轧辊粗糙度对碳钢光亮板表面的影响

3．4．1 实验方案

3．4．2 实验结果及分析

3．5 本章小结

第4章 退火工艺对光亮板组织性能的影响

4．1 光亮板再结晶温度的确定

4．2 退火温度对光亮板组织性能的影响

4．2．1 模拟退火工艺方案

4．2．2 退火试样制备与操作

4．2．3 组织及性能测试

4．2．4 实验结果

4．2．5 结果分析与讨论

4．3 退火保温时间对光亮板组织性能的影响

4．3．1 退火工艺模拟方案

4．3．2 组织及性能测试

4．3．3 实验结果

4．3．4 结果分析与讨论

4．4 冷轧压下率对光亮板组织性能的影响

4．4．1 冷轧及退火工艺模拟方案

4．4．2 组织及性能测试

4．4．3 实验结果

4．4．4 结果分析与讨论

4．5 本章小结

第5章 平整工艺对碳钢光亮板表面的影响

5．1 平整延伸率对碳钢光亮板表面的影响

5．1．1 实验方案

5．1．2 实验结果及分析

5．2 平整道次对碳钢光亮板表面的影响

5．2．1 实验方案

5．2．2 实验结果及分析

5．3 平整方式对碳钢光亮板表面的影响

5．3．1 实验方案

5．3．2 实验结果及分析

5．4 碳钢光亮板表面形貌对比

5．5 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢