輕觸開關(guān)用超薄超硬高彈性精密冷軋不銹鋼帶的生產(chǎn)方法

余敘斌

這是一種輕觸開關(guān)專用超薄超硬高彈性精密冷軋不銹鋼帶的特殊生產(chǎn)方式。具體來說就是生產(chǎn)手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品上面的輕觸開關(guān)用不銹鋼鋼帶，鋼帶厚度0.03-0.08mm，具有體積小、壽命長(zhǎng)、按壓舒服、不影響外觀等一系列優(yōu)點(diǎn)。此材料的基本要求：

1、厚度公差精度高，嚴(yán)格控制在+/-0.003mm；

2、硬度很高且范圍窄，如HV520-550或者HV550-590，是SUS301材質(zhì)所能達(dá)到的最上限了。

3、按壓次數(shù)不能低于100萬次，否則影響手機(jī)等電子產(chǎn)品的使用壽命；

4、CK（Click Ration）：（peak Force-Low Force）/peak Force*100% 55%；

5、PK（Compression peak Force，力度）穩(wěn)定在160-180克力（gf），手感統(tǒng)一。

針對(duì)此材料要求制定如下生產(chǎn)工藝（以用量最大的0.06mm厚度為例）：

（1）選料

選用0.7-1.0mm厚度的太鋼301B坯料，選擇其中的抗拉強(qiáng)度達(dá)到900N/mm2以上HV200以上的材料待用；

（2）一次軋制

為保證成品公差必須使用二十輥精密軋機(jī)冷軋，軋制張力控制在250-600N/mm2，特別是前2道次，軋制張力必須嚴(yán)格控制在250 N/mm2，軋制速度在120-180m/min，后2道次張力可控制在400-600 N/mm2，軋制速度300m/min，將坯料粗軋至0.34-0.35mm，厚度控制在-0.01mm，道次分配0.7-0.53-0.45-0.38-0.35；

（3）一次清洗

將軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以100m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在鋼帶表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備；如連退線包含清洗段，則可省略此工序；

（4）一次退火

將清洗好的鋼帶以9-12m/min的速度在溫度為1100-1140℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)鋼帶進(jìn)行快速冷卻；

（5）二次軋制

基本與一次軋制相同，最終軋制的半成品厚度按成品厚度不同控制在0.17-0.18mm之間，以確保成品鋼帶的性能，軋制張力與軋制速度參照一次軋制，軋制道次分配：0.35-0.28-0.225-0.18；

（6）二次清洗

與一次清洗工藝完全相同；

（7）二次退火

與一次退火工藝基本相同，退火速度控制在10-16m/min之間，盡量保證鋼帶表面清潔無雜物特別是退火爐內(nèi)掉落的爐灰。如表面污染嚴(yán)重，則退火后必須再加一道清洗；

（8）三次軋制

首先是合理分配軋制道次，特別是第一道次要嚴(yán)格控制軋制變形量，同時(shí)必須嚴(yán)格控制軋制速度以確保軋后鋼帶溫度不超過40℃，為達(dá)到成品鋼帶的高硬度高彈性性能做好準(zhǔn)備。另外為了控制板型及厚度公差-0.003mm，必須做到軋制力與張力的合理匹配。還有為了確保成品鋼帶的表面粗糙度及光亮度，我們選擇在最后兩道次用拋光輥軋制，從而保證做到成品鋼帶細(xì)膩光滑，Ra0.15um以下，肉眼感官舒服。同時(shí)由于鋼帶極細(xì)膩光滑，在生產(chǎn)過程中必須注意鋼帶層間挫傷及層間滑出，。此時(shí)材料的軋制硬度應(yīng)達(dá)到HV495-520或者HV520-550，低于此范圍可能對(duì)成品性能有影響；道次分配：0.18-0.15-0.12-0.095-0.078-0.065-0.06；特別強(qiáng)調(diào)一下，本軋程的軋制速度、軋制張力以及道次的變形量不能隨意改變，必須嚴(yán)格控制，否則性能的變化不可控制。

（9）三次清洗

將經(jīng)過三次軋制的半成品鋼帶以50-80m/min的速度在脫脂清洗機(jī)組上進(jìn)行清洗，確保鋼帶表面無油污及其它雜物；

（10）一次拉矯

將清洗后的半成品鋼帶在德國unger公司生產(chǎn)的二十三輥拉矯機(jī)上進(jìn)行矯直，使鋼帶的不平度不超過1.0mm；

（11）低溫、高溫去應(yīng)力退火

將經(jīng)過拉矯的半成品鋼帶在罩式爐中以50℃/h的速度升溫，達(dá)到180或者350℃左右保溫10-25h，視成品鋼帶的使用條件及裝爐量而定，必須有純氫或氨分解氣體作保護(hù)，同時(shí)罩式爐必須帶強(qiáng)對(duì)流裝置的，以確保鋼帶加熱均勻組織穩(wěn)定一致；同時(shí)確保鋼帶在隨后的加工過程中不受加熱等因素影響，這一點(diǎn)非常重要，它確保了手感的統(tǒng)一及疲勞壽命的高低。采用180℃低溫去應(yīng)力退火的鋼帶成品硬度在HV520-550，而采用350℃高溫去應(yīng)力退火的鋼帶成品硬度HV550-590。

（12）浸油或噴淋軋制油

將經(jīng)過低溫去應(yīng)力退火的鋼帶長(zhǎng)時(shí)間浸泡在稀薄的防銹油中，將經(jīng)過高溫去應(yīng)力退火的鋼帶在軋機(jī)上重卷噴淋軋制油，待鋼帶全部浸潤(rùn)后取出。此工序看似簡(jiǎn)單但非常重要，不可或缺，它確保鋼帶在隨后的加工、儲(chǔ)存、使用過程中不生銹；

（13）四次清洗

將浸油或噴淋后的半成品鋼帶再次清洗，工藝與前相同，最終客戶使用的鋼帶是無油防銹狀態(tài)，不需要特別清洗；

（14）反拉矯

將去應(yīng)力浸油清洗后的鋼帶在二十三輥拉矯機(jī)上進(jìn)行反向拉矯，確保成品鋼帶的板型滿足客戶要求；

（15）分剪包裝

按客戶要求分剪包裝入庫。

本生產(chǎn)工藝有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

1、第三次軋制也就是成品軋制，總軋制變形量必須保證，第一第二道次變形量必須控制，軋制速度必須嚴(yán)格限制在90M/min，這樣才能達(dá)到軋制性能要求；

2、視成品性能確定去應(yīng)力退火溫度，盡量選擇低溫退火以防止加工過程生銹氧化；

3、防銹處理最好采用噴淋，這樣一方面浸油均勻，另一方面系統(tǒng)帶擠油輥輥擠滲透更均勻有效，再就是帶張力重卷可以形成新的鈍化膜。

本鋼帶采用上述生產(chǎn)工藝，低溫去應(yīng)力退火使材料性能提高HV10左右，高溫去應(yīng)力退火使材料性能提高HV30左右，表面粗糙度達(dá)到Ra0.2um以下，光亮細(xì)膩，通過后期的重卷或浸油恢復(fù)防銹性能，最終材料的硬度范圍可以達(dá)到HV520-550或者HV550-590。

經(jīng)本工藝生產(chǎn)的材料，內(nèi)部硬度檢測(cè)合格，表面粗糙度符合要求，抗拉強(qiáng)度及規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度符合要求，疲勞次數(shù)經(jīng)日本古河電器工業(yè)株式會(huì)社檢測(cè)接近日本材料，抗拉強(qiáng)度與日本料相同。

本方法已申請(qǐng)發(fā)明專利，專利授權(quán)日：2015.6.1，專利號(hào)：ZL 2013 1 0186738.7。