冷軋鋼板製程與品質特性

冷軋鋼板製程說明

製程                      

各製程主要作業說明

熱軋工場

酸洗:
連續酸洗線


冷軋:冷軋機



清洗:清洗機


連      鬆捲退火
續  設  備
退  緊捲退火
火  設  備

調質
調質軋延機

精整

鋼片剪切設備 

重捲切條設備 

鋼片包裝 

鋼捲包裝設備 

出貨   

800~900

除銹方式: 1 機械方式:彎曲 2 化學方式:酸洗
暫時除銹及輔助冷軋的潤滑
銹皮主要為氧化鐵。

主要將酸洗後的熱軋鋼捲在常溫下,軋至所需的產品厚度,一般軋機有串列式及可逆式兩種。本製程為冷軋最主要的製程,決定整個冷軋全線的生產規模及表面品質。

本線主要將冷軋後,鋼捲表面的殘餘軋延油,予以鹼洗,一般有刷式及電解清洗式兩種。

冷軋後,鋼材的機械性質、加工性,經退火製程予以再結晶後,得予回復,一般依鋼種、成形性及鋼捲大小,而訂定不同的退火週期,該設備分緊捲式、鬆捲式及連續式三種。


改善退火後鋼捲的械性質及平坦度,並修整鋼片表面,成為鈍面或亮面。

依客戶所要求的規格,予以切邊、切條、剪斷、整平、塗防銹油等程序,並依鋼捲的單重或鋼片的長度予以裁截取並包裝,並進行產品最終的檢驗,如尺寸精度、平坦度、表面缺陷、機械性質等檢驗。




冷軋鋼片的特微、種類及用途

冷軋鋼片的特微,與熱軋鋼片的比較:

(1)         板厚較薄,厚度之準確度高。

(2)         表面美觀平滑。

(3)         平坦度良好。

(4)         具有優良的加工性。

由於具上述優點,一般使用於汽車、電器、家俱、車輛、建材裝飾品及鍍鋅、鍍錫、鍍鋁等用途的底材鋼板。使用上均要求良好的強度、加工性、外觀、平坦度、硬焊性等特性。

冷軋鋼片品質管理與基本選用念

1.        尺寸精度:

(1)厚度:冷軋鋼片之厚度影響使用時的加工度及加工性,對構件成品之強度也很重要。板厚不足時,在成形加工時,易發生材料破斷或傷害模具。如加工高精密度之零件時,衝頭與壓模之間隙需要對板厚保持適當間隔,若使用厚度不均的鋼片,亦會降低作業效率。

厚度主要由冷軋機決定,另外在鋼帶寬度方向有隆起的厚度變化,通常由兩端向中央厚度增加。

冷軋鋼片寬度方向的厚度變化(隆起)

JIS G3141冷軋厚度許可公差

寬度

厚度

未滿630

630以上~未滿1000

1000以上~未滿1250

1250以上~未滿1600

1600以上

未滿0.25

0.03

0.03

0.03

-

-

0.25以上,未滿0.40

0.04

0.04

0.04

-

-

0.40以上,未滿0.60

0.05

0.05

0.05

0.06

-

0.60以上,未滿0.80

0.06

0.06

0.06

0.06

0.07

0.80以上,未滿1.00

0.06

0.06

0.07

0.08

0.09

1.00以上,未滿1.25

0.07

0.07

0.08

0.09

0.11

1.25以上,未滿1.60

0.08

0.09

0.10

0.11

0.13

1.60以上,未滿2.00

0.10

0.11

0.12

0.13

0.15

2.00以上,未滿2.50

0.12

0.13

0.14

0.15

0.17

2.50以上,未滿3.15

0.14

0.15

0.16

0.17

0.20

3.15以上

0.16

0.17

0.19

0.20

-

(2)寬度:冷軋鋼片之邊緣有軋邊邊緣切邊邊緣二種。軋邊邊緣的寬度精密度主要以酸洗作業線切寬精密度和軋延或退火製程中的擴寬或頸縮決定。

2.        平坦度:冷軋鋼片較熱軋鋼片容易獲得良好平坦度。但要獲得完全平坦的板為非常困難。一般鋼帶寬度愈大、厚度愈薄,愈不易獲得平坦的鋼片。

(1)深衝加工時,平坦度並不很重要。

(2)淺衝加工時,或彎曲加工時,平坦度需要有標準。例如加工量少的汽車外鈑, 

  家電外殼等,平坦度不但影響製品之外形,也影響裝配精度及裝配作業效率。

(3)要求非常平坦的例如用於升降機或建材的壁面板,冰箱面板、鋼製家俱用鋼

  片等,這些須適用伸張整平特別控制。

平坦度A(未經整平機整平)

平坦度B(整平機整平)

 

全波

邊波

中波

 

全波

邊波

中波

未滿1000

12

8

6

未滿1000

2

2

2

1000~1249

15

9

8

1000~1249

3

2

2

1250~1590

15

11

8

1250~1590

4

3

2

3.        表面品質:

(1)表面粗糙度:冷軋鋼片以其表面粗糙度完成加工方法分為鈍面亮面。鈍面

  有細微的凹凸,也稱為梨皮加工面。其細微的凹孔有下列特微:

  A.衝壓加工時,保持潤滑油使加工容易。

  B.提高塗料附著性。

  C.鋼片的處理搬動時不易擦傷。

  有金屬光澤之鏡面反射的亮加工板,通常使用於加工後節省拋光研磨之再電

  鍍零件(汽車、自行車、家庭工具等)。

  鈍面:適於烤漆、成形。

  亮面:適於電鍍、美觀件。

中鋼冷軋鋼捲表面粗度區分:

表面精度

粗度代號

用途

適用鋼種

鈍面

35

成形、烤漆

CQ1,CQS,CQ2,DQ,DDQ

淺亮面

25

簡單成形、電鍍

CQ1,CQ2

亮面

20

電鍍

CQ1

(2)表面缺陷:冷軋鋼片的表面缺陷大略可分為2種:

  A.設備及操作不當:由輥輪的裂痕轉印,或由輸送台的滾輪或導件磨擦而發

    生。例如:刮痕、輥痕、印痕、折痕、壓痕等。

  B.材料本身:如剝片、介在物等。由煉鋼鋼胚內部品質不良及冶金設計因素, 

如回火顏色、密集鋼捲折痕等。

   (3)表面品級:

     U.E 非外露級:適於內板、製管、上漆用途。 

     G.P 一般品級:適用於電鍍及重表面外觀之組件。

4.        冷軋鋼料各品級硬度水準

品級

製程

表面粗度

管制值

典型範圍

典型值

CQ1

BA(F)

R35

≦65

45~65

53

BA(F)

R25

≦65

45~65

54

BA(F)

R20

≦65

45~65

59

CA (G.H)

R35

≦65

45~65

55

CQS

CA (G.H)

R35

≦55

45~55

50

CQ2

BA (F)

R35

≦55

35~52

46

BA(F)

R25

≦57

40~55

49

CA(G.H)

R35

≦55

35~52

46

DQ

(F.G.H)

R35

≦47

32~46

40

DDQ

(F.G.H)

R35

≦45

30~44

38

註:1.硬度值以HRB測試。

  2.BA表鐘罩式退火;CA表連續退火。

3.上述資料僅供參考。

產品識別區分:

JIS  G3141 SPCC –S  B  CQ1

⑴    ⑵    ⑶   ⑷⑸  ⑹

⑴ JIS:日本工業標準

⑵ G3141:冷軋低碳鋼捲或鋼片

⑶ SPCC:冷熱軋及沖壓區分

S鋼鐵

PC冷軋

PH熱軋

C一般用途

D深沖壓

E高度深沖用

⑷ S:調質區分

S

調質

HRB65max

A

退火

HRB57MAX

8

1/8硬質

HRB50~71

4

1/4硬質

HRB65~80

2

1/2硬質

HRB74~89

1

全硬質(R料)

HRB85以上

⑸B:表面加工區分。

B:亮面。  

D:鈍面。

⑹CQ1:成形等級。CQ1相當於SPCC;CQ2相當於SPCD。

                冷軋產品之產品分類與用途

材質分類

鋼種

加工特性

典型用途

一般品級

SPCC

CQ1

簡單彎曲加工

製管、冰箱、工具箱…

CQ2

淺沖成形

電腦外殼、淺盤、自行車管…

CQS

一般成形加工

燈罩、吊扇外殼、煎鍋、喇叭殼…

衝壓品級

SPCD

DQ

深抽或嚴格成形

馬達外殼、汽車門板、車軸蓋、大肚鍋(CADQ)…

深衝品級

SPCEN

DDQ

超深抽或嚴格成形

油底殼、水泥推車、車燈殼、汽車內板、輪蓋、汽車葉子板、汽車保險桿…

超深衝品級

EDDQ

超深深抽或較特殊之成形加工

汽車油壼、機車油箱、車燈殼…

高強度成形性汽車用鋼

SPFC340,370

SPFC440,490

SPFC490Y

SPFC540Y

SPFC590Y

適用彎曲加工及簡單成形與銲接

汽車高張力鋼管、內裝結構件…

高強度成形結構用鋼

CSC370R

CSC390R

適於彎曲加工及簡單成形與銲接

自行車前叉管、抽屜滑軌…

中碳鋼

S35CM

S45CM

適於沖片加工、彎曲或簡單成形及熱處理

鏈片、釘鞋、鞋跟、釘書針…

鉻鉬鋼

SAE4130

SCM435

適於製管、彎曲加工、簡單成形及熱處理

自行車管及零件、綑綁器、高爾夫球桿…

冷軋塗鍍產品之材質分類與用途

材質分類

鋼種

加工特性

典型用途

電氣鋼片(釸鋼片)

50A1300

50A800

50A600

適於沖片、退火處理及銲接

變壓器、日光燈安定器、馬達鐵蕊…

電鍍鋅

SECC1

適於淺沖成形

家俱、電腦外殼、防火門、廚俱面板、家電製品…

SECC2

適於一般成形加工

衝壓零組件、電子零件、家電配件…

SECEN

適於超深沖之成形加工

馬達殼、衣機底座….

熱浸鍍鋅

SGCC

SGCD1

SGCD2

SGCD3

GI適合於成形後裸裝或塗裝

建材;家電、烤漆底板及部份汽車配件

GA適合於成形後須塗裝處理

家電及汽車鈑金…

何謂鋼鐵:

1.            鐵元素佔地殼元素總重量的5.5%。

2.            純鐵:灰白色。強度低,含碳量0.02以下。

3.            碳、錳、磷、硫、矽為鋼鐵五大元素。(磷、硫屬雜質元素)

   碳:含量越高則越硬。

   錳:Mn可抑制晶粒的生長,而使鋼的硬度、強度、韌性提高。0.2%~0.4%

   磷:P會使晶粒變粗,稍增鋼的硬度、抗拉強度;但會降低常溫時的韌性。因

       此易龜裂。軟鋼0.06%以下,工具鋼0.025%以下。

   硫:S鋼的不純物中,硫的影響最為不良,減少強度、伸長率、韌性,鍛造時

       易龜裂。軟鋼0.05%以下。工具鋼或需熱處理鋼0.03%以下。

   矽:Si提高鋼的硬度、彈性限、強度;減少伸長率、韌性。0.3%以下。

4.            定義:學術上,鋼鐵材料依碳含量稱呼如下:

 

稱呼

碳含量(%C)

鐵(純鐵)Fe

C<0.0218

鋼Steel

0.0218~2.11

鑄鐵Cast Iron

C>2.11

鐵鋼材料分類:

分類

化學成份

工業用純鐵

C<0.025%

碳鋼

低碳鋼

0.25~0.25%C

中碳鋼

0.26~0.55%C

高碳鋼

0.56~2.0%C

合金鋼

低合碳鋼

合金元素總含量5%以下

中合碳鋼

合金元素總含量5%~10%之間

高合碳鋼

合金元素總含量10%以上

鑄鐵

2~4%C、1~3%Si