[發明專利]高硬脆冷軋帶材高能電脈沖板形調控方法

在審

• 申請號: 202010113374.X
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111266413A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 楊利坡;張海龍;劉耕良;潘磊;楊佳軒;劉樹光
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B37/28
• 分類號: B21B37/28;B21B38/00;B21B38/02;B21B38/06
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 孫建

本發明提出一種高硬脆冷軋帶材高能電脈沖板形調控方法，該方法，(1)利用高能電脈沖的電塑效應，可快速改善難變形冷軋帶材的塑性、延伸率或張應力橫向分布狀態，可精細調節冷軋帶材內部的電場狀態，降低軋制壓力，改善輥縫橫向形狀，精細調節其內部的殘余應力和局部形變；(2)基于高能電脈沖板形控制關系，可利用高能電脈沖增塑機理，在調節冷軋帶材板形的同時，對板厚、表面質量進行調節，可分段對電軋輥的熱凸度進行控制，使輥縫滿足固定的比例凸度關系，降低軋制力，保持良好的口袋潤滑條件，可獲得良好的滿足表面質量要求的摩擦峰或摩擦系數。

技術領域

本發明屬于軋制機械設備的自動化測量領域，尤其涉及一種高硬脆冷軋帶材高能電脈沖板形調控方法。

背景技術

高硬脆難變形材質在熱軋過程中雖然易成形，但是組織變化明顯、晶粒差異大且表面質量不理想，而冷態加工這種材質又極其困難，韌塑性太差，導致形狀、性能不易控制，這就對傳統的室溫成形工藝和連續化的工業生產提出了更高更苛刻的技術要求。傳統的板帶軋機的板形、板厚調控方法主要包括傾輥、彎輥、橫移、交叉、原始輥型、分段冷卻等，對于普通的高韌高塑材質帶材，上述功能基本可以滿足要求，但是對于局部的瑣碎小浪，傳統機械調控手段幾乎無能為力，而分段冷卻需要利用軋制本身產生的熱量(摩擦熱和變形熱)，在較大溫差下則換熱熱效率低，使得熱平衡時間明顯滯后，很難與傳統機械調控手段匹配。另外，對于高硬鈦合金、高強鋼以及高脆硅鋼、非晶帶、高熵材等特殊合金材質，室溫形變困難甚至不可變形，影響其形狀、表面和性能，加工難度極大甚至不能室溫加工，金屬流動性太差，導致其調控工藝復雜，工況參數波動大。軋制壓力太小不足以使其發生形變，軋制壓力太大又導致輥系撓曲嚴重，輥縫形狀不規則，軋材形變不均，厚度精度難以保證，橫向厚差大，板形問題突出，非常容易發生脆裂、脆斷，無法穩定成形。而反復結合退火或高溫軟化，又使得生產效率低下，表面質量不好，上述因素導致其工藝復雜、應用范圍受限。

高能電脈沖的增塑技術是目前應用廣泛的一種輔助增塑手段，主要是利用脈沖電子流的高能刺激和焦耳熱能，使材料在很短的時間內組織結構和性能發生顯著變化，通常稱之為電塑效應，比傳統的熱處理過程效率高出很多，目前已經成為一種非常有效的高硬脆金屬材料增塑手段之一。因此引入特定的增塑手段或軟化措施，是提高高硬脆難變形帶材冷軋成形效率和加工精度的有效途徑，另外有利于實現在線帶材的分段冷熱高效可控，使其與傳統機械調控手段更緊密結合，協同完成大寬厚比難變形冷軋帶材板厚、板形、表面質量及力學性能的精細控制。

發明名稱為：“一種電塑性寬帶軋制裝置”，申請發明公布號：

CN109351773A的發明專利公開了一種電塑性寬帶軋制裝置，該裝置的導電輥和工作輥內部內嵌導電塊，該裝置雖為引入特定的增塑手段或軟化措施提供了可能，但并未提到該裝置對冷軋帶材板形的精細控制方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是在現有技術條件下，基于已有設備，提出一種一種電流分布在線調控手段，提高電塑性軋制寬帶橫向電流分布的均勻性，利用高能電脈沖的電塑效應，在線調整難變形冷軋帶材的宏觀形變規律和金屬流動特征，改變金屬帶材局部塑性能力，通過細微調整高能電脈沖電塑效應，來精細控制帶材局部形狀，進而可以為傳統的板帶軋機增加一種新型的板形(平直度)、板厚(廣義板厚包括縱、橫向厚差或截面形狀)調控手段。

針對上述技術問題，本發明基于已授權專利：CN107185970A發明的接觸式可測溫板形檢測裝置和申請發明專利：CN109351773A公開的電塑性寬帶軋制裝置，提出一種高硬脆冷軋帶材高能電脈沖板形調控方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：布置安裝高能電脈沖軋制裝置與導電序列；

所述電塑性軋制所需裝置包括：專利CN109351773A中使用的電軋輥、電導輥；專利CN107185970A中使用的可測溫板形儀；以及可逆軋機、測厚儀和高能脈沖電源；