冷轧薄板的性能及用途分类综述

许乃禹

摘要：冷轧带钢(包括其延伸产品)因其表面美观、加工性能好、尺寸精度高，是应用最广泛的钢材。目前，社会经济建设和人们日常生活的各个方面都离不开冷轧钢材。由于冷轧产品种类多、工艺复杂、流程长、技术复杂，其生产是钢铁行业各工序的重点和难点。冷轧产品是钢铁联合企业生产过程中最终端的产品，其品种、数量、产量和质量水平反映了一个企业钢铁工艺的完整性和市场竞争力。有人认为冷轧产品的技术和规模反映了一个国家钢铁工业的实力。

关键词：性能；用途；综述；

我国虽然在钢铁产量排名靠前，但是对于冷轧板带钢来说，在我国钢材品种中占有的比重较低，也这是目前国家钢铁行业给予关注的重点领域。冷轧是在再结晶温度之下进行压力加工的一种加工过程，并且伴随着产生了加工硬化。冷轧一般采用大压力轧制，钢中的晶粒被破坏掉，超过了屈服极限，从而导致加工硬化的产生。由于冷轧产品的性能稳定，冷轧产品应用广泛，相对于热轧具有光滑的表面，受到较高的关注。

一、冷轧产品的用途与分类

冷轧带钢产品与人类的生活息息相关，深入到各个行业、产业当中。根据其用途主要分为汽车用钢、家电用钢、包装用钢、建筑用钢及电工钢几大方面。（1）高强度汽车用钢，如具有超深冲性能并无时效问题的IF钢（无间隙原子钢）、具有良好抗凹性能和成型性能的BH钢（烘烤硬化钢）、具有良好抗冲击和疲劳性能的含磷钢以及IS钢（各向同性钢）。（2）汽车零部件的先进高强钢（AHSS），如DP钢（双相钢）、CP钢（复相钢）、TRIP钢（相变诱导塑性钢）、贝氏体钢以及马氏体钢等。DP钢将冷轧后的带钢重新加热到两相区，以一定速度冷却，获得铁素体和马氏体（或贝氏体）组织，一般不经过平整轧制也不会出现屈服平台。TRIP钢在室温下一般为铁素体、贝氏体和少量残余奥氏体的多相组织，变形过程中，残余奥氏体转变为马氏体组织，提高材料强度，一般情况下TRIP钢强塑积可达20 000。（3）家电彩钢板，用于冰箱、洗衣机、空调、微波炉等其他家电产品的外壳。（4）包装用钢，如饮料罐、食品罐等。一般采用含碳量较低的铝镇静钢作为原料的电镀锡带钢。（5）建筑用钢，如热镀锌板、电镀锌板、彩涂板等。随着我国工业化和城镇化建设的快速突进，工业建筑、民用建筑对冷轧建筑板材的需求前景是十分广阔的。（6）电工用钢，如取向硅钢、无取向硅钢及各种牌号的硅钢片，冷轧取向电工钢主要应用于变压器。由于近些年来机电行业的发展，电工钢的需求量也大大增加，出现供不应求的现象，因此电工钢具备很大的发展潜力。

二、按工艺流程和加工深度分类

1热轧酸洗板带。热连轧生产的热卷经过在冷轧的酸洗机组上进行酸洗、拉伸矫直、精整、涂油、包装，成为热轧酸洗板带成品。热轧酸洗板带厚度一般在1．2—6．0 mm的范围，钢种包括：低碳钢、结构钢、汽车结构用钢、冷变形用热轧细晶粒钢、锅炉和压力容器用钢、IF钢等。与冷轧板相比，酸洗板的表面质量、尺寸精度虽然远不如前者，但可以降低下游行业的制造成本，用于那些对带钢的尺寸精度和表面质量要求不太高的冲压件、结构件。酸洗板可直接加工成汽车结构件、冰箱空调的压缩机、热水器、防盗门等，还可以作为热镀锌板的基板。

2.全硬板带(轧硬卷)。轧硬卷是没有经过退火处理的冷轧卷，经冷轧后硬度和屈服强度都大大提高，一般硬度在85 HRB以上(视变形率大小不同而变)，屈服极限则提高2至3倍。轧硬卷大部分为冷轧中间产品。如做为成品，由于硬度、屈服高，只能进行简单的有方向性的和小于900的折弯加工(垂直于卷取方向)。轧硬卷主要有以下用途：1)经退火后加工成普冷板；2)给有退火前处理装置的镀锌机组做镀锌基板；3)直接使用于基本不需要加工的面板或简单加工的构件。轧硬卷的钢种需根据以上用途来确定。

3.普冷板带。轧硬卷经过再结晶退火、板形平整而成为普冷板成品。普冷板成品交货包括板和卷状，板状交货的是卷经剪切、精整、包装而成。另外卷板还可以经过纵切成为要求的窄带卷进入市场。普冷板带表面质量好、光洁度高、尺寸精度高，厚度一般为0.5—2.0 mm，产品的性能和组织能满足除结构用途以外的一些特殊使用要求，如深冲性能、电磁性能(电工钢)、耐蚀性能(不锈钢)等。普冷板带按强度等级可分为软质钢、碳结钢、高强钢和超高强度钢。普冷板带的品种丰富，是冷轧最基础的产品。因此普冷板带的应用几乎覆盖了碳钢板带(别于电工钢和不锈钢)的所有领域。软质钢具有良好的冲压性能、焊接性能以及较高的尺寸精度，因而被广泛用于制造各种从简单成形、弯曲或焊接加工直至深冲压成形及复杂加工的汽车零部件。CQ～DDQ级用于制作轿车及载重车的外覆盖件及内部覆盖件，如地板、顶盖、车门外板、发动机罩、左右轮罩、水箱外壳、马达外壳等一般成型件和冲压成型件。EDDQ和SEDDQ级(IF钢)具有优异的超深冲性能，即高的塑性应变比r值，高的应变硬化指数n值和伸长率，并且无时效问题，适用于汽车行业对冲压有较高要求的零部件，如汽车前车灯、油底壳、复杂的汽车底板、地板鼓包、侧围外板、翼子板、行李箱盖板、门内板。碳结钢的综合力学性能(强度、伸长率等)及工艺性能(弯曲)良好，尺寸精度高，并具有良好的焊接性能，适用于简单加工的构件，可用作汽车的一些结构部件，如车厢边框及中底板和各种加强板等。烘烤硬化钢(BH钢)抗凹陷性好，同时又具有良好的成型性，广泛用于汽车门外板、发动机盖板等外覆件上。超低碳含磷钢可使汽车冲压件的厚度适当减薄，能降低汽车的自重，既可用于制作车门外板、发动机盖板、顶盖等外覆盖件，也可制作横梁、纵梁等加强件和结构件。双相高强度钢具有屈强比低、无屈服延伸、应变强化指数高和良好的抗碰撞性能，可以实现在减轻汽车重量的同时提高安全性能，主要用于汽车车轮、保险杠、悬挂系统和加强件，也可用于汽车内外板。低合金高强钢具有良好的成形性能和较高的强度，主要用于汽车座椅、横粱等结构件。普冷板带另一重要应用领域是家电制造行业。用普冷板成型的零件，根据需要可喷涂各种色彩，满足家电板的美观要求。还有一些特殊用途，如制造硬币，也是采用普冷钢板。

4.热镀锌板带。现代热镀锌生产线一般都是带前热处理炉的连续热镀锌机组，由脱脂、再结晶退火、热镀、平整和钝化涂油工序组成。热轧酸洗板和轧硬卷都可作热镀锌的基板。根据热镀锌成品的用途，基板的品种规格基本涵盖了与普冷板带相同的钢种、规格。热镀锌板带具有良好的耐腐蚀性能，因此建筑行业是热镀锌板带销量最广的行业。

5.热镀铝锌合金板带。热镀铝锌合金板带的生产工艺和设备基本与热镀锌相同，不同之处是热镀铝锌合金板带的镀层由质量分数约55％的锌和43％的铝及少量的Si组成。铝锌合金层的耐蚀性更突出。其基板以铝镇静钢为主，包括一些低合金高强钢，用作冷成型和结构用。

6.电镀锡板带。普冷板带进行电镀和后处理生产出电镀锡板带。电镀锡板的基板采用低碳或超低碳铝镇静钢。镀锡板带俗称马口铁，作为一种重要的包装材料，在食品、饮料、化工、油脂、礼品包装等领域得到了广泛使用，另有少部分用于电子、药品和家用电器等行业。用超低碳软质铝镇静钢生产的镀锡板替代铝板用来造压力饮料罐，节约了铝资源，目前罐壁的厚度已经薄至0．07 mid。在欧洲一些发达国家里，市场上消费的饮料罐有三分之一是用镀锡板生产的。

总之，冷轧产品日益增长的需求给冷轧工艺与冷轧设备的发展带来新的机遇，在今后的发展中应遵循“高起点、低能耗”的原则，淘汰落后产能，整合先进产能，以低投资获取高效益。

参考文献：

[1]刘鹏.浅谈现代冷轧带钢技术的发展现状及趋势.2019.

[2]沈平凡.关于冷轧薄板的性能及用途分类综述.2021.