La laminazione dell'acciaio inossidabile è il processo di produzione principale di lamiere/nastri di acciaio inossidabile laminati a freddo-. Essenzialmente, comporta più passaggi di laminazione per trasformare billette di acciaio inossidabile laminate a caldo-(coil neri laminati a caldo-, coils-laminati a caldo ricotti e decapati) in nastri/lamiere di acciaio inossidabile laminati a freddo-più sottili, con superficie più liscia e con dimensioni più precise, ampiamente utilizzati in utensili da cucina, elettrodomestici, componenti automobilistici e altri campi.
I suoi obiettivi principali sono: ridurre lo spessore, controllare la forma della lamiera, migliorare la qualità della superficie e ottimizzare le proprietà meccaniche. Di seguito è riportato il flusso completo del processo, i punti chiave del processo e le principali misure di controllo della qualità.
I. Flusso complessivo del processo di laminazione dell'acciaio inossidabile
Preparazione delle materie prime → Decapaggio e ricottura → Pre-trattamento prima della laminazione → Laminazione a freddo (passaggi multipli) → Ricottura intermedia → Laminazione finale → Raddrizzatura della forma della lamiera → Taglio/riavvolgimento → Ispezione e imballaggio → Magazzino del prodotto finito
Nota: il flusso del processo può essere regolato in base allo spessore del prodotto (ad esempio, aggiungendo passaggi per strisce ultra-sottili) e al grado della superficie (ad esempio, 2B, BA). La laminazione a freddo + ricottura è il processo ciclico principale.
II. Punti operativi dettagliati per ciascun processo
1. Preparazione delle materie prime
Tipo di materia prima: principalmente bobine di acciaio inossidabile-laminato a caldo (spessore 3,0-12,7 mm), i gradi comuni includono 304, 316L e 201. La materia prima deve essere di composizione uniforme, priva di crepe e difetti di delaminazione.
Operazioni chiave
Ispezione delle materie prime: test della composizione chimica (contenuto di Ni, Cr), proprietà meccaniche (resistenza alla trazione) e difetti superficiali (come vaiolature e graffi).
Svolgimento e cesoiamento: srotolamento del coil laminato a caldo- e taglio delle estremità difettose (solitamente 50-100 mm ciascuna) per evitare che i difetti vengano trasferiti nei processi successivi.
Saldatura e giunzione di bobine: la saldatura di più bobine di materia prima in una bobina continua migliora l'efficienza della linea di produzione di laminazione a freddo (evitando frequenti cambi di bobina).
2. Decapaggio e ricottura (pretrattamento essenziale per materie prime laminate a caldo-)
Dopo la laminazione a caldo, la superficie dell'acciaio inossidabile formerà una scaglia di ossido (strato composito di Cr₂O₃, FeO, NiO) e all'interno è presente un incrudimento. La ricottura e il decapaggio sono necessari per rimuovere le incrostazioni di ossido e alleviare lo stress.
Processo di ricottura
- Attrezzatura: forno di ricottura continua (forno a campana-/forno a suola a rulli).
- Parametri: Temperatura di ricottura per acciaio inossidabile 304: 1050-1100 gradi; tempo di mantenimento regolato in base allo spessore della bobina (1-2 ore);
- atmosfera protettiva: azoto + idrogeno (per prevenire l'ossidazione secondaria).
- Scopo: eliminare l'incrudimento dalla laminazione a caldo, ripristinare la plasticità dell'acciaio inossidabile e facilitare la successiva laminazione a freddo.
Processo di decapaggio
- Formula: Soluzione acida mista di acido nitrico e acido fluoridrico (acido nitrico 100-150 g/L, acido fluoridrico 20-30 g/L); temperatura: 40-60 gradi; tempo: 10-20 minuti.
- Principio: l'acido nitrico dissolve gli ossidi di ferro nelle incrostazioni di ossido e l'acido fluoridrico rompe il denso strato di Cr₂O₃; entrambi lavorano insieme per rimuovere le incrostazioni di ossido.
- Post-trattamento: dopo il decapaggio, la superficie viene sottoposta a più-lavaggio, neutralizzazione (soluzione di idrossido di sodio) e asciugatura per garantire che non rimangano residui di acido (per prevenire la corrosione puntiforme).
3. Pre-trattamento prima della laminazione
- Pulizia della superficie: lo sgrassaggio alcalino e il lavaggio con spazzole vengono utilizzati per rimuovere olio di laminazione, polvere e altre impurità dalla superficie della materia prima, prevenendo segni di laminazione e vaiolature durante la laminazione a freddo.
- Lubrificazione: viene spruzzato olio speciale per laminazione in acciaio inossidabile (olio minerale + additivi per pressioni estreme) per ridurre l'attrito tra i rulli e il nastro, ridurre la forza di laminazione e impedire l'attaccamento dei rulli.
- Calibrazione dello spessore: viene impostato un obiettivo di spessore di laminazione iniziale e il tasso di riduzione totale viene calcolato in base ai requisiti di spessore del prodotto finito (tasso di riduzione totale=(spessore materia prima - spessore prodotto finito)/spessore materia prima × 100%, in genere 60%-80% per la laminazione a freddo).
4. Laminazione a freddo (processo di assottigliamento del nucleo)
Un laminatoio multi-laminatoio (comunemente laminatoi a 6-cilindri, 12 e 20 rulli; i diametri dei rulli più piccoli sono più adatti per la laminazione di nastri ultrasottili) viene utilizzato per assottigliare gradualmente il nastro attraverso più passaggi, suddivisi in fasi di sgrossatura e finitura.
Sgrossatura
- Attrezzatura: laminatoio a 6-laminatoi (adatto per nastri laminati a freddo di medio-spessore, spessore 0,5-3,0 mm).
- Punti chiave del processo: Tasso di riduzione a passaggio singolo-controllato al 15%-25% per evitare rotture dovute a riduzione eccessiva; monitoraggio in tempo reale della forza di laminazione e della tensione (una tensione eccessiva causerà la deformazione a trazione del nastro, mentre una tensione insufficiente causerà una deviazione).
- Scopo: Diluire rapidamente fino all'80%-90% dello spessore desiderato, lasciando spazio per la finitura della laminazione.
Ricottura intermedia
- Scenari applicabili: Quando il tasso di riduzione totale della sgrossatura supera il 50%, il nastro viene sottoposto a un severo incrudimento e a una ridotta plasticità, richiedendo una ricottura intermedia (processo uguale alla prima-ricottura, ma a una temperatura leggermente inferiore, 950-1050 gradi) per eliminare l'indurimento prima di entrare nella laminazione finale.
Finitura del rotolamento
- Attrezzatura: laminatoio Sendzimir a 20-rulli (adatto per nastri ultrasottili, spessore 0,01-0,5 mm), con rulli multipli ed elevata rigidità, che consente un controllo preciso della precisione dello spessore.
- Punti chiave del processo: ridurre la riduzione-del singolo passaggio al 5%-10%, concentrandosi sul controllo della precisione dello spessore (±0,001 mm) e della qualità della superficie; regolare la velocità di laminazione in base allo spessore del prodotto finito (la velocità delle strisce sottili può raggiungere 800-1200 m/min).
- Controllo della superficie: per la produzione di acciaio inossidabile BA (finitura a specchio), i rulli di finitura devono essere lucidati a specchio-e l'olio di laminazione deve avere una purezza maggiore (per evitare che le impurità graffino la superficie).
5. Correzione della forma della striscia
I nastri laminati a freddo- possono presentare difetti di forma quali ondulazione (ondulazione dei bordi, ondulazione centrale) e deformazione, che devono essere riparati mediante un processo di raddrizzatura.
- Attrezzatura: Raddrizzatore di tensione o raddrizzatore a rullo.
- Principio: applicando tensione alternata o deformazione del rullo, la tensione interna del nastro viene ridistribuita per ottenere una forma di nastro piatto.
- Parametri: La tensione di raddrizzamento è controllata al 30%-50% del carico di snervamento del materiale per evitare una tensione eccessiva che causa rotture da trazione della striscia.
6. Taglio/Riavvolgimento
In base alle esigenze del cliente, i coil laminati a freddo- vengono tagliati in bobine più piccole di larghezze specificate o fogli di lunghezza fissa.
- Taglio: le cesoie circolari vengono utilizzate per il taglio, controllando lo spazio tra le lame (uno spazio troppo piccolo risulterà in bave sui bordi, uno spazio troppo grande si tradurrà in bordi irregolari). La tolleranza della larghezza di taglio è ±0,1 mm.
- Riavvolgimento: il nastro tagliato viene riavvolto in bobine di acciaio strette, generalmente con un diametro di 610 mm o 1220 mm, per facilità di trasporto e utilizzo.
7. Ispezione e imballaggio
Ispezione di qualità
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Controllo dimensionale: spessore (micrometro), larghezza (nastro di misurazione), forma del foglio (formatore di fogli).
- Ispezione della superficie: l'ispezione visiva o lo strumento di ispezione della superficie verifica la presenza di difetti come graffi, vaiolature e segni di rulli.
- Test delle proprietà meccaniche: test di trazione (test di resistenza alla trazione e allungamento), test di durezza (durezza HV Vickers).
- Imballaggio: viene utilizzata carta- resistente all'umidità + pellicola di plastica + reggetta in acciaio. I prodotti di esportazione devono essere posizionati su pallet di legno per evitare graffi superficiali e ruggine durante il trasporto.
