TW201006934A - Method for manufacturing stainless steel ultra thin white coil - Google Patents

Description

201006934 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種不鏽鋼鋼捲的製造方法，特別是 指一種新的、超薄的不鏽鋼鋼捲的製造方法。 【先前技術】 目前，不鏽鋼鋼捲的種類與製作方法有以下三種。 參閱圖1，扁鋼胚100 ( slab)作為原料，經過熱軋製 程11至預定厚度後得到黑皮鋼捲200 (black c〇il)，黑皮鋼 ® 捲200再經過退火製程12、.喷砂製程13與酸洗製程14後 得到白皮鋼捲3〇〇 ( white coi卜也稱為NO. 1鋼捲）。 其中，因為黑皮鋼捲200具有厚度不等的鏽皮，所以 只能算是半成品，一般並不會直接加工處理應用，及/或是 提供給_、下游廠商作進一步的加工生產例如水桶、水塔 、廚具等不鏽鋼產品；白皮鋼捲3〇〇的厚度與黑皮鋼捲2〇〇 近似，彼此主要的厚度差異來自於鏽皮清除後的減少，另 外’因為白皮鋼捲3〇〇再經過退火製程丨丨的改質，少數中 ® 、下游廠商會在考量自身製程能力與成本後，選擇白皮鋼 捲300作原料進行進一步的加工處理因此，白皮鋼捲3⑽ 可算是實際的產品鋼捲之一。 參閲圖2 ’由於白皮鋼捲300的厚度與黑皮鋼捲200近 似通常在2mm以上一對一般中、下游廠商的再加工製程 此力與意願而言仍有一段差距，因此，會再以白皮鋼捲300 作為原料’進行冷軋製程21以再薄化至約2mm以下，之後 、左過退火製程22與酸洗製程23得到冷軋鋼捲400。 5 201006934 】v札鋼捲働也稱為2D鋼捲，2是指此種鋼捲經過熱 札製程11 (即扁鋼胚⑽成黑皮鋼捲200之過程）與冷幸 製程21 (即白皮鋼捲3〇〇成冷軋鋼捲4〇〇的過程）「二」道 製程’ D則是Dull的縮寫，意指此種鋼捲的表面灰黯無特 有的金屬光輝；且，因為冷軋鋼捲400的厚度已符合一般 中、下游廠商作進一步加工生產、處理的需求標準，所以 冷軋鋼捲4GG可算是目前最主要的實際產品鋼捲。 參閱圖3，而’雖然冷軋鋼捲4〇〇的厚度已薄化至2咖 左右，但這樣的厚度對直接加工、製作例如水桶、廚具等 鋼製產品而言仍嫌過厚，因此，會以冷軋鋼捲姻作為原 料’_進行冷乾製程31以再薄化至厚度不大於0.7職，之後 退火製程32與酸洗製程33，及/或再經過輥乳調質 製程34 ’得到冷軋薄板鋼捲500。 冷軋薄板鋼捲依表面光亮與否分為扣薄板鋼 未再經過輥軋調質製程34,表面灰黯無特有的金屬光輝）， 二ΒΛ板:捲(經過輥乳調質製程34,表面具有金屬特有 輝）二類’除了可直接加工製作例如水桶、水壺 數百6/ 步㈣化成超薄（ 業應用:鏽鋼落片，供例如顯示器等科技產 業應用’所以也是目前主要的實際不錄鋼鋼捲產品之一。 -不可簡單地依上述說明’以紙上作業的方式將目 ===的種_製作方法合併、改寫成例如「以扁 =軋二依序經過熱軋製程、退火製程、酸洗製 退火製程、酸洗製程、冷乳製程'退火製 201006934 程’與酸洗製程’製得冷㈣板鋼捲5⑻」，或是「以爲鋼 胚_為原料，依序經過熱軋製程、退火製程、酸洗製程 、冷，製程、退火製程’與酸洗製程’製得冷軋鋼捲働」 或是以白皮鋼捲300為原料，依序經過冷軋製程、退 火製程、酸洗製程、冷軋製程、退火製程，與酸洗製程， 製得冷軋薄板鋼捲500」，甚至隨意組合㈣製程、冷㈣ 程、退火製肖，與酸洗製程的順序而成其他各式不鏽鋼鋼 捲的製造方法與其產品。 ® ^ ’對鋼鐵技術’特収不鏽鋼鋼捲生產稱有認識 之技術領域人士即知，此等紙上作業所寫出不錄鋼鋼捲的 製造方法與其產品，會因為例如製程順序的根本不可行（ 如無法先進行冷軋製程再昇溫進行熱軋製程，或是先經過 ' 酸洗製程再進行退火製程··..），或是各環節設備本身的能力 (如直接進行酸洗製程去除鏽皮，或是將扁鋼胚1〇〇軋延 成厚度小於0.7mm的薄板鋼捲半成品…·），或是合併成一貫 生產後wt備的間置成本考量，或是否真的能整體連貫生產 參 專專諸多因素的考量限制，而非確實可以實施，也因此， 目則業界所能提供的不鏽鋼鋼捲的選擇，就是偈限於白皮 鋼捲300、冷軋鋼捲400與冷軋薄板鋼捲500三類。 也因為目前可以作為原料進一步加工應用的不鏽鋼鋼 捲只有白皮鋼捲300、冷軋鋼捲400與冷軋薄板鋼捲500三 類’同時，不鏽鋼因為強度大，軋延的厚度限制會受制於 熱札製程，通常’以扁鋼胚100入料進行熱札製程後可達 到的最小厚度約為2.0mm左右’因此，當業者欲使用厚度 7 201006934 在2.0mm以下的白皮鋼捲300作為原料進行加工生產時 ’會因為並無適用的原料選擇而被迫採用冷軋鋼捲4〇〇作 為原料’而冷軋鋼捲400因為製程較白皮鋼捲3〇〇多，所 以當^單價就相_較高’而使用單價高較高的冷耗鋼捲 4〇〇作原料進行後續的加工生產，當然就不利於市場競爭。 此外，受限於白皮鋼捲300的厚度，若欲直接以白皮 鋼捲300作為原料生產冷礼薄板鋼捲5〇〇的話因為兩者 的厚度差異極大，所以必須以高軋延率進行作業如此不 僅產率低且因為嚴重加工硬化而衍生出斷帶率偏高的問題 ，當然，要克服加工硬化的問題，多實施一道退火是可行 的措施，但如此一來又會造成成本的增加，反 競爭。 因此’市場上的格存在著一種新的、嚴格說來可算是 界於白皮鋼捲扇與冷軋鋼捲働之間的中間商品的需求. ，此種不鏽鋼鋼捲必須符合單價較冷軋鋼為低，同 :再軋延薄化、或是進一步加工作業的難度又易於白皮鋼 = 300;也因此’如何提出確實可以製造此類不鏽鋼鋼捲的⑬ 製每方法’是目前鋼鐵業者努力研究的目標之一。 【發明内容】 囚此 伞赞明之目的 P在徒供一種不鑛鋼超簿白由 鋼捲的製造方法，以製作W + 超4白皮 赶h 製作出長久以來市場所需要之不鏽鋼 超溥白皮鋼捲產品。 ;疋纟發月種不鏽鋼超薄白皮鋼捲的製造方法， 依序包含以下四步驟。 8 201006934 第一步驟是以黑皮鋼捲作為入料鋼捲。 第二步驟是對該黑皮鋼捲進行冷軋製程，得到—冷 黑皮鋼捲半成品。 第二步驟是對該冷軋黑皮鋼捲半成品進行退火製程， 得到一改質過的冷軋黑皮鋼捲半成品。 最後一步驟是對該改質過的第二黑皮鋼捲半成品進行 噴砂製程與酸洗製程以去除鏽皮，得到該不鏞鋼超薄白皮 鋼捲。 β 本發明的功效在於：提供一種簡單、且確實可以生產 施作的方法，直接以黑皮鋼捲作為入料原料，經過冷軋製 程獲得最小厚度可達10mm的超薄冷軋黑皮鋼捲，再經過 退火製程調質與酸洗製程、喷砂製程去除鏽皮後，製作出 一種可以滿足市場長期需求的不鏽鋼超薄白皮鋼捲。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 © 清楚的呈現。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖4’本發明不鏽鋼超薄白皮鋼捲的製造方法的一 較佳實施例，是可以製作出最小厚度可達1 .Omm的不鏽鋼 超薄白皮鋼捲6’用以滿足市場上對此種不鏽鋼商品鋼捲的 需要。 首先是步驟41，採用黑皮鋼捲200作為入料鋼捲，準 201006934 備進行冷軋製程401。 "著是步驟42’對該黑皮鋼捲2〇〇進行包括至少二道 二人冷軋且軋下率不小於駕的冷軋製帛他，使 剝離損失不低於㈣，得到—最小厚度可達1〇咖 的冷軋黑皮鋼捲半成品61。 』接著進行步驟43,對該冷軋黑皮鋼捲半成品進行退火 製程402,得到改f過的冷軋黑皮鋼捲半成品62;在此， 是將該冷軋黑皮鋼捲半成品61通過-個利用溫度在1〇〇〇它 ~1200t之主加熱區的熱量熱輻射預熱之預熱區昇溫後，再❹ 通過主加熱區a 100(rc~120(rc的高溫熱處理改質，最後並 通過-溫度不大於8(rc且可除去水份的冷卻區除去表面水 分’完成退火製程402。 然後進行步驟44,對該改質過的冷軋黑皮鋼捲半成品 62進行噴砂製程403與酸洗製程4〇4以去除鏽皮即得到’ 最小厚度可達1 .Omm的不錯鋼超薄白皮鋼捲6。 在此要特別說明的是，由於在步驟42之冷軋製程4〇1 進行中，黑皮鋼捲200的鏽皮因軋延而大量剝離，所以在❹ 此步驟44進行的喷砂製程403，只需以喷砂輪轉速在中速 以下’也就是大約在500rpm〜lOOOrpm的喷砂設備進行，即 可將殘餘的鏽皮清除’而也因為噴砂製程403是以中、低 轉速的處理’所以可以使得製得的不鏽鋼超薄白皮鋼捲6 具有細緻的表面粗糙度，而也因為黑皮鋼捲200的鑛皮因 軋延而大量剝離，且再經過喷砂製程403幾乎完全去除殘 餘的鏽皮’所以進行酸洗製程404時可以將混酸的濃度降 10 201006934 低而有效提高產速。 由上述說月可知，本發明不鏽鋼超薄白皮鋼捲6的製 泣方法是以黑皮鋼捲2〇〇作為入料的原料，對該黑皮鋼 捲200進行包括二至三道次冷軋且乾下率不小於鄉的冷 札製程401後，得到超薄（最小厚度可達1〇匪）的冷乳 黑皮鋼捲半成品61，之後，再直接進行退火製程402、噴 砂製程403與酸洗製程4〇4以改質並去除鑛皮，而製作出 市場長期以來所需求的最小厚度可達1〇mm的不鏽鋼超薄 Ο 白皮鋼捲6,進而供中、下游業者進一步加工利用；且由於 黑皮鋼捲200在冷軋製程4〇1進行中鏽皮已因軋延而大量 剝離脫落，所以後續進行之噴砂製程4〇3、酸洗製程4〇4等 ’都可以在大幅節省設備成本與耗材成本的條件下實施， ' 同時，也因為喷砂製程403只需以中低速進行，也因而使 得製得的不鏽鋼超薄白皮鋼捲6具有細緻的表面粗糙度， 而更符合市場的需求。 以304鋼種的黑皮鋼捲200及43〇鋼種的黑皮鋼捲2〇〇 _ 作為入料鋼捲，並經過上述的過程製得不鏽鋼超薄白皮鋼 捲6後之鏽皮損失比較如表一所示’ 304鋼種的黑皮鋼捲 200經過冷軋製程401後的鏽皮剝離損失率約3〇%，43〇鋼 種的黑皮鋼捲的鏽皮剝離損失約70%，確實有助之後的喷 砂製程403與酸洗製程404的速度提昇，特別是嘴砂製程 403 ’因為鏽皮剝離損失高，所以只需以中低速進行，也因 而使得製得的不鏽鋼超薄白皮鋼捲6具有細緻的表面粗& 度（參閱表二）’與圖1黑皮鋼捲200直接再經過返火製程 11 201006934 12、噴砂製程13與酸洗製程14製得的白皮鋼捲300相較 ，本發明所得的不鏽鋼超薄白皮鋼捲6的表面粗縫度大幅 下降至2.02/zm ( 304鋼種）、1.70/zm ( 430鋼種），明顯具 有極為細緻的表面粗縫度。 尤其是430鋼種的黑皮鋼捲200因為本身質性及在‘製 程中經過嫁爐批次退火（BAF，Batch Annealing Furnace )， 所以鏽皮偏析高鉻含量而不易酸洗，但本發明對黑皮鋼捲 200先行二至三道次冷軋且軋下率不低於50%的冷軋製程 401而使鏽皮大量剝離，所以非常容易進行後續的酸洗製程 @ 404—相較於傳統白皮鋼捲300的酸洗製程14所採用的混 酸濃度約降低50%以上，與喷砂製程403 —傳統白皮鋼捲 300是以喷砂輪轉速在高速，也就是高於lOOOrpm的喷砂設 備進行，本發明大約在500rpm~1000rpm的中、低速進行， 即可將殘餘的鏽皮清除，而有效提高產速約180%以上（傳 統白皮鋼捲300約是每分鐘25公尺，本發明的製造方法生 產時產速是每分鐘70公尺），而使產速大幅提升。 白皮鋼捲粗縫度Ra(//m)

表一 G 單位面積鏽皮重量（g/m2) 304鋼種 430鋼種 黑皮鋼捲 57 85 冷軋黑皮鋼捲半成品 (軋下率：50%) 40 25 鏽皮損失百分比 29.8% 70.6%

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種 430鋼種 5.48 4.50 2.02 ------- 1.70 黑皮鋼捲未札延 黑皮鋼捲經過二至三 道次冷軋 一（軋下率：50%) 綜上所述，本發明不鏽鋼超薄白皮鋼捲6的製造方法 疋k供種直接以黑皮鋼捲200作為入料鋼捲，龙對該 …、皮鋼捲200進行包括二至三道次冷軋且軋下率不小於5〇 ❹ ％的冷軋製程40卜以及退火製程術、喷砂製程備與酸 ’先製程4G4後，而製作出最小厚度可達丨〇腿的不鏽鋼超 薄白皮鋼捲6的方法。 由於廷樣的製造方法是利用冷軋製程4〇1二至三道次 ‘ 的冷軋軋延將入料黑皮鋼捲200薄化，並使黑皮鋼捲200 、 的錄皮在冷軋製程401中軋延而大量剝離脫落，所以可以 在大幅節省設備成本與耗材成本的狀況下，進行後續喷砂 製程403、酸洗製程404等除鏽皮的襲程，也同時因為鏽皮 ❸ 因軋延而大量剝離脫落，所以喷砂製程4〇3只需以中低速 進仃’而使得製作出的不鏽鋼超薄白皮鋼捲具有細緻的表 面粗縫度’從而讓製作出的產品鋼捲（即不鍵鋼超薄白皮 鋼捲6)同時具有低單價成本與易於後續加工的市場優勢， 確實提供-種滿足市場長期以來所需求的單價低、且厚度 極薄易加工的鋼捲產品，進而供中、下游業者進一步加工 利用，達到本發明的創作目的。 准以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 13 201006934 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾’皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一流程圖’說明習知以扁鋼胚入料製作白皮鋼 捲的過程； 圖2是一流程圖，說明習知以白皮鋼捲入料製作冷軋 鋼捲的過程； 圖3是一流程圖’說明習知以冷軋鋼捲入料製作冷軋 薄板鋼捲的過程；及 圖4疋一流程圖’說明本發明一種不鏽鋼超薄白皮鋼 捲的製造方法的一較佳實施例，以黑皮鋼捲入料製作不鏽鋼 超薄白皮鋼捲的過程。

14 201006934 【主要元件符號說明】 200 黑皮鋼捲 404 酸洗製程 41 步驟 6 不鏽鋼超薄白皮 42 步驟 鋼捲 43 步驟 61 冷軋黑皮鋼捲半 44 步驟 成品 401 冷軋製程 62 改質過的冷軋黑 402 退火製程 皮鋼捲半成品 403 喷砂製程 15

Claims (1)

1. 201006934 十、申請專利範圍： 1. 一種不鏽鋼超薄白皮鋼捲的製造方法，依序包含： (a)以一黑皮鋼捲作為入料鋼捲； (b )對該黑皮鋼捲進行冷軋製程，得到一冷軋黑皮鋼 捲半成品； (c )對該冷軋黑皮鋼捲半成品進行退火製程得到一 改質過的冷軋黑皮鋼捲半成品；及 (d )對該改質過的冷軋黑皮鋼捲半成品進行喷砂製程 與酸洗製程以去除鏽皮，得到該不鏽鋼超薄白皮 參 鋼捲。 2. 依據申凊專利範圍第1項所述之不鏽鋼超薄白皮鋼捲的 製造方法，其中，該步驟（b)的冷軋製程包括至少二 道次冷軋，且軋下率不小於50% 。 3·依據申請專利範圍第〗或2項所述之不鏽鋼超薄白皮鋼 捲的製造方法，其中，該步驟（b)的鏽皮剝離損失不 低於28%。 4. 依據申請專利範圍第3項所述之不鏽鋼超薄白皮鋼捲的 ❹ 製造方法’其中’該步驟（c)進行的退火製程是將該冷 軋黑皮鋼捲半成品通過一個利用溫度在1 〇〇〇~ 1 200。〇 之主加熱區的熱量熱輻射預熱之預熱區昇溫後，再通過 該主加熱區熱處理改質’最後並通過一溫度不大於80 °C 且可除去水份的冷卻區除去表面水分。 5. 依據申清專利範圍第4項所述之不鑛鋼超薄白皮鋼捲的 製造方法，其中，該步驟（d)進行的喷砂製程是以一 16 201006934 喷砂輪轉速在500rpm〜lOOOrpm的喷砂設備進行，而使 得製得之該不鏽鋼超薄白皮鋼捲具有細緻的表面粗糙度

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