熱軋鋼板的製程與品質特性

熱軋產品主要製程
熱軋產品主要的製程可分 熱軋酸洗以及 精整部份。
1.熱軋
將扁鋼胚加熱後軋延成所需尺寸之鋼捲。
(1)加熱:將厚210mm或270mm之扁鋼胚加熱至1150℃~1300℃約2.5小時。
(2)粗軋:扁鋼胚自加熱爐出來由粗軋機水平軋延5~7道,軋至25~32mm,在粗軋
      的同時,以垂直之側軋機軋延,以控制寬度。
(3)精軋:經粗軋後,進入精軋機群,經過6或7道串列式精軋機連續軋延至所需
      產品尺寸的鋼帶(1.5~12.7mm)。
(4)冷卻:離開精軋機後,在進入盤捲機之前,必須先加以冷卻,因此在輸出台
      上以冷卻水冷卻,並控制水量,以得到所需之盤捲溫度500~750℃。
(5)盤捲:數公尺長之扁鋼胚軋延成鋼帶之後,可達數百公尺至數千公尺的長度
      ,因此必須盤捲成鋼捲的形式,以利操作及輸送。

2.酸洗
將鋼品表面之銹皮以酸液除去。部份熱軋產品於精整或出貨前須經過酸洗,而用於
冷軋之鋼捲則必須先經酸洗。
(1)解捲:將鋼捲置於解捲器上,並用粗整機將鋼捲整平,以利穿板。
(2)焊接:將鋼帶頭、尾切平,並利用焊接機將鋼帶之頭、尾端以電弧壓焊接在
      一起,使作業連續不斷,提高作業效率。
(3)酸液酸洗:使鋼帶通過四個不同濃度及溫度之鹽酸液槽,使酸液與銹皮產生
      反應,而銹皮除去。
(4)清洗:將經酸過之鋼帶以清水加以清洗,除去酸液,避免酸液留在鋼帶表面
      ,並利用乾燥器將鋼帶烘乾。
(5)切邊:利用切邊機將鋼帶邊緣切除,以得到所需要之寬度。
(6)塗油:酸洗後鋼捲由於沒有銹皮保護,很容易生銹,因此必須在表面塗上一
      層油,以保護鋼捲表面。
(7)盤捲:酸洗後將焊接在一起鋼帶分割成常之長度,並重新盤捲成鋼捲的形式
      。


3.精整
熱軋後之鋼捲或酸洗後之鋼捲加以適當的調整,使其適合下游作業或出貨給客戶。
中鋼熱軋精整工廠共有三條精整線:
(1)調質重整線
(2)薄板剪切線
(3)厚板剪切線


熱軋產品之品質特性
1.尺寸、形狀、剖面、邊降等品質性質:
(1)尺寸:鋼帶在熱軋時,因頭段與尾段缺乏張力,以玫鋼捲頭、尾段之厚度與
      寬度變異較大,尤其頭、尾的厚度較易偏厚。
(2)形狀:寬厚比愈大的鋼帶薄寬板及高強度鋼,其平坦度一般較差。當軋輥之
      形狀久佳時,容易造成邊緣波狀。
(3)剖面:鋼帶中間之厚度一般較兩邊為大,中間與邊之厚度差稱之為冠高。
(4)邊降:鋼帶距邊約25MM範圍內,其厚度變化非常大,稱之為邊降,故此部份
      若不予切除,在沖壓加工時,常有不良影響,如沖杯發生凹陷現象。


2.邊緣混晶:鋼帶軋延時,因邊緣部位散熱較快,軋延溫度偏低,尤其是低碳鋼種
      的薄板,邊料易產生晶粒大小不一的混晶組織,不利於成型加工。
3.鋼捲折紋:未經調質軋延之鋼帶受力過大時易產生降伏延伸。此降伏延伸現象在
      鋼捲解捲時常造成鋼捲折紋,在鋼片成形時常造成伸張應變痕,俗稱
      雞爪痕
      鋼帶經週質軋延後,可防止產生鋼捲折紋或伸張變痕,但鋼料若經長
      時間儲(數月或數年),則在加工時,亦產生鋼捲折紋伸張應變痕
      ,此現象稱之為應變時效
4.機械性質與成形性:熱軋鋼帶經熱軋延與盤捲後,在空氣中逐漸緩冷,因鋼捲外
      表部份位冷卻速率較內部為快,故鋼捲頭尾段及邊料硬度較中段稍硬
      。鋼料加工成形除與硬度有關外,並與內部清淨度有關,清淨度佳的
      鋼料,成形性亦佳。另外大部份鋼種之材質有方向性,如彎曲加工時
      ,彎曲的軸平行於軋延方向時,較易發生彎曲破裂,反之若彎曲軸垂
      直於軋延方向,較不會產生加工失敗。


熱軋與冷軋產品:冷軋產品係以熱軋鋼捲經冷軋退火而成。
兩者之品質之差異:
(1) 冷軋產品的厚度一般較薄。
(2)冷軋產品的成形性較佳,硬度較低。(成份相同者)
(3)冷軋產品的粗糙度較小,適合電鍍用途。
(4)熱軋產品的防銹能力較佳。
(5)熱軋產品的成本一般較便宜。


熱軋產品之材質分類

表面品質分類
(1)GE(GENGRAL EXPOSED):表面品質最佳,可用於電鍍、靜電塗裝等表面品質要求
較嚴的用途。
(2)GP(GENGRAL PURPOSE):若未經拋光處理,則不適於電鍍用途,僅適於一般塗裝
,即表面品質不嚴格用途。
(3)UE(UNEXPOSED):適用於噴砂後塗裝,或不要求表面品質之用途。


熱軋產品表面品質等級與適用參考用途
      

等級

GE

GP

UE






自行車零件
電梯面板
汽車鼓式煞車背板
電鍍電阻熔接管
吊扇零件
千斤頂(靜電塗裝)
汽車支架零件
油桶嘴組
手工具
機車扣鏈齒輪(鍍鉻)
保險槓及支架
輪盤及輪圈

腳踏車前後鉤爪
千斤頂
壓縮機外殼
機車用管
汽車避震管
鍋爐零件
LNG儲槽止水板
方管
汽車零件
貨櫃門桿
傳動軸
油槽
汽車後軸
園藝工具
冷抽管
冷軋用途
手工具—SC
瓦斯鋼瓶
買賣業
機車飛輪
非冷擴熔接石油管線
揚聲器墊片
自行車用管
貨櫃拖車車架
油桶

貨櫃
角鋼
結構用管
鏈片
黑管或熱浸電阻熔接管
鏈條
擋土牆(工程用)
螺紋鋼管
籬笆零件—SC
高速公路護欄
火力發電廠集塵道
鏈片(先經再軋延)

熱軋產品之品質分類與用途特性

品質分類

常見規格

特性與用途

一般品質

JIS G3131 SPHC AISI 10081023 CQ

適用於一般成型、彎曲、熔接,如水管、電線配管、 無強度要求之零件、蓋板、撐架…….

衝壓品質

JIS G3131 SPHDAISI 1006-1008 DQ

適用於壓加工或較高成形性用途,如自自行車用珠碗、把手接頭及五通管….

構造用品質

SS400SS490SM400SM490ASTM A36

適用於簡單彎曲加工,及銲接與鉚接組合,且有機械性質要求,如船體、橋樑、鷹架……

汽車構造用品質

JIS G3113SPAH 310 SPAH 370SPAH 400 SPAH 440SPFH 590

適用於汽車零件用料,鋼料內部品質與加工性要求嚴格,常見使用於汽車輪圈、懸吊系統、底盤車樑、煞車背板

中碳鋼品質

S35CS45S50C
SCM435 SAE 4130

此類鋼料加工成零件後,常經淬火、回火等熱處理,以提高工件的硬度與強度。常使用於園藝工具、鏈片、手拉器、綑綁器….

再軋延品質

SAE 1008 RRQSAE 1006 RRQSAE 1010 RRQ

此類鋼料依客戶成品品質需求及客戶製程能力設定。其產品如冷軋鋼片、鍍鋅鋼片及彩色鋼片


中鋼次、雜級缺陷分類:
1.:內部缺陷。
2.:表面缺陷。
3.:尺寸精度缺陷。
4.:外觀形狀缺陷。
5.:機械性質缺陷。
6.:其他(含兩種以上缺陷)

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