高精度弹簧发条用冷轧钢带及其生产方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102994904 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102994904 A *CN102994904A* (21)申请号 201210416472.6 (22)申请日 2012.10.27 C22C 38/48(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21D 8/02(2006.01) (71)申请人 无锡舜特精密合金板带有限公司 地址 214151 江苏省无锡市惠山区钱桥镇胜 丰村无锡舜特精密合金板带有限公司 (72)发明人 李纲 (74)专利代理机构 无锡大扬专利事务所 ( 普通 合伙 ) 32248 代理人 郭丰海 (54

2、) 发明名称 高精度弹簧发条用冷轧钢带及其生产方法 (57) 摘要 本发明涉及一种高精度弹簧发条用冷轧钢带 及其制备方法。所述高精度弹簧发条用冷轧钢带 的特点是用废钢铁、 钼、 铌和钒等原料， 经冶炼、 热 轧、 酸洗和冷轧等步骤而制成。用这种冷轧钢带 加工的弹簧发条， 不易断裂， 使用寿命长。适用于 钟表、 机动玩具、 家用电器 （洗衣机、 吸尘器等） 、 卷 尺、 汽车安全保险带等生产领域。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 1/1 页 2 1. 高精度弹簧发条用冷轧钢

3、带， 其特征在于包括以下重量份数的原料 ： 废钢铁 94.9896.53 份 ； 钼 0.250.35 份 ； 铌 0.150.25 份 ； 钒 0.100.20 份。 2. 制备权利要求 1 所述高精度弹簧发条用冷轧钢带的方法， 其特征在于依次包括以下 步骤 ： 第一步， 进行冶炼 先对废钢铁进行烘烤， 除去其中的水分 ； 之后， 将不含水分的废钢铁投入中频电弧炉中， 熔炼成金属溶液 ； 之后， 进行炉前分析并进行元素调整， 使金属溶液中的以下元素占金属溶液总重量的 重量 % 分别为 ： 碳 0.580.66 重量 % 硅 1.601.90 重量 % 锰 0.600.90 重量 % 磷 0.

4、0050.030 重量 % 硫 0.0050.030 重量 % ； 铬 0.100.35 重量 % ； 镍 0.120.35 重量 % ； 之后， 将金属溶液倒入真空感应电炉中， 加入钼、 钒、 铌元素的同时进行脱气， 进行精 炼 ； 最后， 将金属溶液浇注成钢锭 ； 第二步， 进行热轧 先用步进式煤气加热炉对钢锭依次进行预热、 均热和保温， 并使钢锭分别在预热段、 均 热段和保温段均停留 2832 分钟， 使钢锭温度达到 11501170 ； 之后， 利用横列式五机架轧机将方锭粗轧成厚度为 5565mm 的扁坯 ； 之后， 用五机架热连轧机将扁坯精轧成厚度为 2.652.75mm 的热带 ；

5、 当热带温度降至 800850 时， 用卧式卷取机将热带热卷成钢带卷 ； 第三步， 进行酸洗 先以 1015 米 / 分钟的速度， 使钢带通过浓度为 1520%、 温度为 6080 度的酸液槽， 对 钢带进行酸洗， 除去钢带表面的氧化铁皮 ； 第四步， 进行冷轧 先用四辊高速冷轧机将经酸洗过的钢带轧制成厚度为 1.5mm 的带坯 ； 之后， 将厚度为 1.5mm 的带坯放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化光 亮退火 ； 之后， 用四辊高速可逆精密冷轧机将经软化退火的带坯轧制成 0.60mm 的半成品钢带 ； 之后， 将半成品钢带放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化退火

6、； 最后， 用六辊高速可逆精密冷轧机， 将经软化退火的 0.60mm 半成品钢带轧制成 0.30mm 的钢带， 即为本发明的高精度弹簧发条用冷轧钢带。 权 利 要 求 书 CN 102994904 A 2 1/5 页 3 高精度弹簧发条用冷轧钢带及其生产方法 技术领域 0001 本发明涉及一种钢带及其制备方法。具体说， 是生产高精度弹簧发条用的冷轧钢 带及其制备方法。适用于钟表、 机动玩具、 家用电器 （洗衣机、 吸尘器等） 、 卷尺、 汽车安全保 险带等生产领域。 背景技术 0002 在冶金行业都知道， 弹簧发条用冷轧钢带主要应用于钟表、 机动玩具、 家用电器 （洗衣机、 吸尘器等） 、 卷

7、尺、 汽车安全保险带等生产领域。目前， 高精度弹簧发条用冷轧钢带 主要有 60 硅 2 锰、 60 硅 2 锰 A、 60 硅 2 铬 A 和 60 硅 2 铬钒 A， 以上四种弹簧发条用冷轧钢 带的生产工艺流程为 ： 熔炼、 浇注、 热轧和冷轧。上述几种弹簧发条用冷轧钢带存在以下缺 陷， 热轧时钢带晶粒易粗化， 冷轧时脆性倾向严重， 使得易开裂、 断裂， 冷轧比较困难， 成材 率低。 因此， 在酸轧过程中一般都采用小压下率即送钟罩炉退火后再继续冷轧的加工工艺。 但小下压率即送钟罩炉退火工艺的缺点是， 由于需要十几小时的 700 度高温保温退火， 极 易造成石墨碳的析出， 从而影响到弹簧发条淬

8、火后的综合性能， 使得弹簧发条的弹减拉力 较小， 因此， 用冷轧钢带加工的弹簧发条易断裂， 使用寿命短。 发明内容 0003 本发明要解决的问题是提供一种高精度弹簧发条用冷轧钢带。 用这种冷轧钢带加 工的弹簧发条， 不易断裂， 使用寿命长。 0004 为解决上述问题， 采取以下技术方案 ： 本发明的高精度弹簧发条用冷轧钢带的特点包括以下重量份数的原料 ： 废钢铁 94.9896.53 份 ； 钼 0.250.35 份 ； 铌 0.150.25 份 ； 钒 0.100.20 份。 0005 制备所述高精度弹簧发条用冷轧钢带的方法的特点依次包括以下步骤 ： 第一步， 进行冶炼 先对废钢铁进行烘烤，

9、 除去其中的水分 ； 之后， 将不含水分的废钢铁投入中频电弧炉中， 熔炼成金属溶液 ； 之后， 进行炉前分析并进行元素调整， 使金属溶液中的以下元素占金属溶液总重量的 重量 % 分别为 ： 碳 0.580.66 重量 % 硅 1.601.90 重量 % 锰 0.600.90 重量 % 磷 0.0050.030 重量 % 硫 0.0050.030 重量 % ； 说 明 书 CN 102994904 A 3 2/5 页 4 铬 0.100.35 重量 % ； 镍 0.120.35 重量 % ； 之后， 将金属溶液倒入真空感应电炉中， 加入钼、 钒、 铌元素的同时进行脱气， 进行精 炼 ； 最后，

10、将金属溶液浇注成钢锭 ； 第二步， 进行热轧 先用步进式煤气加热炉对钢锭依次进行预热、 均热和保温， 并使钢锭分别在预热段、 均 热段和保温段均停留 2832 分钟， 使钢锭温度达到 11501170 ； 之后， 利用横列式五机架轧机将方锭粗轧成厚度为 5565mm 的扁坯 ； 之后， 用五机架热连轧机将扁坯精轧成厚度为 2.652.75mm 的热带 ； 当热带温度降至 800850 时， 用卧式卷取机将热带热卷成钢带卷 ； 第三步， 进行酸洗 先以 1015 米 / 分钟的速度， 使钢带通过浓度为 1520%、 温度为 6080 度的酸液槽， 对 钢带进行酸洗， 除去钢带表面的氧化铁皮 ；

11、第四步， 进行冷轧 先用四辊高速冷轧机将经酸洗过的钢带轧制成厚度为 1.5mm 的带坯 ； 之后， 将厚度为 1.5mm 的带坯放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化光 亮退火 ； 之后， 用四辊高速可逆精密冷轧机将经软化退火的带坯轧制成 0.60mm 的半成品钢带 ； 之后， 将半成品钢带放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化退火 ； 最后， 用六辊高速可逆精密冷轧机， 将经软化退火的 0.60mm 半成品钢带轧制成 0.30mm 的钢带， 即为本发明的高精度弹簧发条用冷轧钢带。 0006 采取上述方案， 具有以下优点 ： 由上述方案可以看出， 由于本发明的原料中含有铌、

12、 钒、 钨元素， 利用析出强化相实现 细化晶粒的方法， 来达到改善冷轧钢带的脆性倾向。 使得生产出的冷轧钢带不易开裂， 不易 断裂， 冷轧容易， 成材率高。因此， 采用这种冷轧钢带加工出的弹簧发条质量好， 使用寿命 长。 具体实施方式 0007 以下结合实施例对本发明做进一步详细说明 ： 实施例一 先选取 96.53 重量份的废钢铁、 0.25 重量份的钼、 0.15 重量份的铌和 0.10 重量份的 钒， 待用。 0008 第一步， 进行冶炼 先对废钢铁进行烘烤， 除去其中的水分。 0009 之后， 将不含水分的废钢铁投入中频电弧炉中， 熔炼成金属溶液。 0010 之后， 进行炉前分析并进行

13、元素调整， 使金属溶液中的以下元素占金属溶液总重 量的重量 % 分别为 ： 碳 0.58 重量 % 说 明 书 CN 102994904 A 4 3/5 页 5 硅 1.60 重量 % 锰 0.60 重量 % 磷 0.030 重量 % 硫 0.030 重量 % ； 铬 0.10 重量 % ； 镍 0.12 重量 %。 0011 之后， 将金属溶液倒入真空感应电炉中， 加入钼、 钒、 铌元素的同时进行脱气， 进行 精炼。 0012 最后， 将金属溶液浇注成钢锭。 0013 第二步， 进行热轧 先用步进式煤气加热炉对钢锭依次进行预热、 均热和保温， 并使钢锭分别在预热段、 均 热段和保温段均停留

14、28 分钟， 使钢锭温度达到 1150。 0014 之后， 利用横列式五机架轧机将方锭粗轧成厚度为 55mm 的扁坯。 0015 之后， 用五机架热连轧机将扁坯精轧成厚度为 2.65mm 的热带。当热带温度降至 800 时， 用卧式卷取机将热带热卷成钢带卷。 0016 第三步， 进行酸洗 先以10米/分钟的速度， 使钢带通过浓度为15%、 温度为60度的酸液槽， 对钢带进行酸 洗， 除去钢带表面的氧化铁皮。 0017 第四步， 进行冷轧 先用四辊高速冷轧机将经酸洗过的钢带轧制成厚度为 1.5mm 的带坯。 0018 之后， 将厚度为 1.5mm 的带坯放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进

15、行软 化光亮退火。 0019 之后， 用四辊高速可逆精密冷轧机将经软化退火的带坯轧制成 0.60mm 的半成品 钢带。 0020 之后， 将半成品钢带放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化退火。 0021 最后， 用六辊高速可逆精密冷轧机， 将经软化退火的 0.60mm 半成品钢带轧制成 0.30mm 的钢带， 即为本发明的高精度弹簧发条用冷轧钢带。 0022 实施例二 先选取 94.98 重量份的废钢铁、 0.35 重量份的钼、 0.25 重量份的铌和 0.20 重量份的 钒， 待用。 0023 第一步， 进行冶炼 先对废钢铁进行烘烤， 除去其中的水分。 0024 之后， 将不含水

16、分的废钢铁投入中频电弧炉中， 熔炼成金属溶液。 0025 之后， 进行炉前分析并进行元素调整， 使金属溶液中的以下元素占金属溶液总重 量的重量 % 分别为 ： 碳 0.66 重量 % 硅 1.90 重量 % 锰 0.90 重量 % 磷 0.005 重量 % 说 明 书 CN 102994904 A 5 4/5 页 6 硫 0.005 重量 % ； 铬 0.35 重量 % ； 镍 0.35 重量 %。 0026 之后， 将金属溶液倒入真空感应电炉中， 加入钼、 钒、 铌元素的同时进行脱气， 进行 精炼。 0027 最后， 将金属溶液浇注成钢锭。 0028 第二步， 进行热轧 先用步进式煤气加热炉

17、对钢锭依次进行预热、 均热和保温， 并使钢锭分别在预热段、 均 热段和保温段均停留 30 分钟， 使钢锭温度达到 1160。 0029 之后， 利用横列式五机架轧机将方锭粗轧成厚度为 60mm 的扁坯。 0030 之后， 用五机架热连轧机将扁坯精轧成厚度为 2.70mm 的热带。当热带温度降至 830 时， 用卧式卷取机将热带热卷成钢带卷。 0031 第三步， 进行酸洗 先以13米/分钟的速度， 使钢带通过浓度为18%、 温度为70度的酸液槽， 对钢带进行酸 洗， 除去钢带表面的氧化铁皮。 0032 第四步， 进行冷轧 先用四辊高速冷轧机将经酸洗过的钢带轧制成厚度为 1.5mm 的带坯。 00

18、33 之后， 将厚度为 1.5mm 的带坯放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软 化光亮退火。 0034 之后， 用四辊高速可逆精密冷轧机将经软化退火的带坯轧制成 0.60mm 的半成品 钢带。 0035 之后， 将半成品钢带放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化退火。 0036 最后， 用六辊高速可逆精密冷轧机， 将经软化退火的 0.60mm 半成品钢带轧制成 0.30mm 的钢带， 即为本发明的高精度弹簧发条用冷轧钢带。 0037 实施例三 先选取 95.80 重量份的废钢铁、 0.30 重量份的钼、 0.20 重量份的铌和 0.15 重量份的 钒， 待用。 0038 第

19、一步， 进行冶炼 先对废钢铁进行烘烤， 除去其中的水分。 0039 之后， 将不含水分的废钢铁投入中频电弧炉中， 熔炼成金属溶液。 0040 之后， 进行炉前分析并进行元素调整， 使金属溶液中的以下元素占金属溶液总重 量的重量 % 分别为 ： 碳 0.62 重量 % 硅 1.75 重量 % 锰 0.75 重量 % 磷 0.014 重量 % 硫 0.016 重量 % ； 铬 0.22 重量 % ； 镍 0.18 重量 %。 说 明 书 CN 102994904 A 6 5/5 页 7 0041 之后， 将金属溶液倒入真空感应电炉中， 加入钼、 钒、 铌元素的同时进行脱气， 进行 精炼。 0042

20、 最后， 将金属溶液浇注成钢锭。 0043 第二步， 进行热轧 先用步进式煤气加热炉对钢锭依次进行预热、 均热和保温， 并使钢锭分别在预热段、 均 热段和保温段均停留 32 分钟， 使钢锭温度达到 1170。 0044 之后， 利用横列式五机架轧机将方锭粗轧成厚度为 65mm 的扁坯。 0045 之后， 用五机架热连轧机将扁坯精轧成厚度为 2.75mm 的热带。当热带温度降至 850 时， 用卧式卷取机将热带热卷成钢带卷。 0046 第三步， 进行酸洗 先以15米/分钟的速度， 使钢带通过浓度为20%、 温度为80度的酸液槽， 对钢带进行酸 洗， 除去钢带表面的氧化铁皮。 0047 第四步， 进行冷轧 先用四辊高速冷轧机将经酸洗过的钢带轧制成厚度为 1.5mm 的带坯。 0048 之后， 将厚度为 1.5mm 的带坯放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软 化光亮退火。 0049 之后， 用四辊高速可逆精密冷轧机将经软化退火的带坯轧制成 0.60mm 的半成品 钢带。 0050 之后， 将半成品钢带放入连续光亮退火炉， 在氨分解气体保护下进行软化退火。 0051 最后， 用六辊高速可逆精密冷轧机， 将经软化退火的 0.60mm 半成品钢带轧制成 0.30mm 的钢带， 即为本发明的高精度弹簧发条用冷轧钢带。 说 明 书 CN 102994904 A 7