[发明专利]用于对金属带进行拉力伸展的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对金属带尤其是铝合金的薄金属带(连续地)进行拉力伸展的方法，其中，金属带在一个或多个伸展区内在屈服点范围内或屈服点之上的拉应力作用下塑性变形。薄金属带尤其是指那些厚度为0.05至1mm，优选0.1至0.5mm的金属带。伸展区通常是指在带处理设备内部在两个驱动辊之间的一个使带在其中塑性伸长以及拉应力处于屈服点数量级的带材路段。

背景技术

众所周知，薄金属带可以在连续的拉力伸展过程中整平。带通过一个制动辊组和一个拉力辊组运行，并在两个辊组之间的伸展过程中遭受处于塑性范围内的伸展拉力。在这里，带在两个辊组之间可以通过多个伸展区运行并在这些伸展区内在塑性范围和/或弹性范围内得以伸展(参见DE10323811A)。

除拉力伸展外，金属带的整平也可以通过轧制实现，例如平整轧制和/或矫直。采用已知的通过轧制、矫直和/或拉力伸展整平金属带的方法，几乎不可能完全排除尤其是波纹度或带材弯弓，从而只是很少实现理想的平面状态。

由于这个原因，尤其是在轧制时建议：在金属带内通过区域性地加热或冷却来造成一种沿带宽和必要时沿规定的带长可变的温度特征，以影响拉应力分布。在这种情况下就通过改变拉应力分布调整了平整度(参见DE19933610A1)。

发明内容

本发明的目的是发展一种前言所述类型的方法，使金属带的平整度可以通过简单和与此同时经济的方式在拉力伸展过程中加以改善。

为达到此目的，本发明在一种按此类型的用于对金属带连续地进行拉力伸展的方法中规定：在至少一个伸展区内部为了调定一种沿带宽不均匀的温度分布，沿带宽局部地加热和/或冷却金属带。在这方面本发明是从以下的认识出发：只要在一个伸展区内部或在多个伸展区内部在塑性变形期间区域性地加热带，便可以特别灵敏地影响拉力伸展过程。因此带并不是在拉力伸展区进口之前就已经加热，在那里应变尚处于屈服点之下，而是要在它真正处于伸展区内时才加热。因此带在开始加热前拉应力的大小已经处于屈服点σ_S。在这种情况下有特别重要意义的事实是，认为通过例如加热带材窄条，带内的拉应力分布不改变理想塑性的材料特性。在本发明的范围内，理想塑性材料指的是这样的材料，即，在塑性变形过程中不发生或仅发生一种可忽略不计的轻微冷作硬化。当然，即使对于轻度冷作硬化的情形，仍可认为当带材窄条在伸展区(其中带的拉应力处于屈服点范围内)内部加热时拉应力分布只是不显著地改变。尽管如此仍然可在拉力伸展区内部通过加热这种带材窄条来局部影响拉力伸展过程，因为，在不同温度的各带材窄条之间的塑性拉伸的差别，直接由被加热的带材窄条的热膨胀(而不是例如由不同的拉应力分布)造成。

对于没有加热或冷却的窄条适用下式：

ε_ges＝σ_S/E+ε_p，kalt

而对于加热的窄条则适用下式：

ε_ges＝σ_S/E+ε_p，warm+α＊ΔT

ε_ges表示总应变。σ_S是屈服点。E是弹性模量。α是热膨胀系数。ΔT是被加热的窄条的(相对)温升，按℃计量。ε_p，warm或ε_p，kalt是热或冷的窄条的塑性应变。因为在拉力伸展区内部一方面冷的窄条及另一方面热的窄条的总应变ε_ges是一致的，所以由上述关系式直接得知，沿带宽的塑性拉伸分布直接取决于温度差ΔT

Δε_p＝ε_p，kalt-ε_p，warm＝α＊ΔT

因此沿带宽的塑性拉伸的分布可以直接通过引入的温度差来施加影响。温度分布的调定似乎是构成了拉力伸展过程的另一个平整度调整环节。其结果是，在实施按本发明方法的过程中可以造成平整度特别高的金属带。此外，按本发明方法的特点还在于其具有高的灵活适应性。有特别重要意义地还在于下列事实：在拉力伸展区内部并因而在拉力伸展辊对的相应第一个拉力辊之后实施带的加温。由此排除了影响拉力伸展辊温度的可能性，要不然拉力伸展辊会以不希望的方式影响拉力伸展过程。