冷轧带钢的热处理退火性能控制及退火制度

热处理退火性能控制及退火制度的制订 再结晶退火的介绍 由于退火的目的是使冷轧后的钢板内的组织发生回复 再结晶 和晶粒重新长大 从而使退火后的钢板具有良好的机械加工性能 而机械性能又与冷轧板的化学成分 热轧组织状态密切相关 因此制定退火工艺有以下原则 冷轧带钢的退火工艺制度 主要是根据钢的化学成分 钢种和产品的质量技术标准 带钢的尺寸 卷重等因素的确定的 当然也和所使用的炉型结构直接有关 罩式退火炉内不同垛位的钢卷和同一钢卷的不同部位温度是不同的 但每一炉钢卷在加热和冷却过程中有一个温度最高点和最低点 通常称为热点和冷点 实验测得的热点在钢卷的边部 冷点通常在钢卷心部靠内侧 退火过程的每个阶段是在一个温度范围内进行的 因此只要将冷点和热点的温差 通常成为T 控制在过程进行的温度范围内 就能达到对退火过程的控制 从而控制最终产品性能 下面主要叙述单垛罩式退火炉的退火工艺 及各种冷轧带钢现行的退火工艺制度 1 加热速度的确定 钢的加热速度主要决定于钢的导热系数的大小 由于钢质不同 导热系数也不同 根据这个道理 在确定加热速度时 钢质是考虑的主要依据 钢的化学成分主要是碳含量和合金含量对导热系数的影响较大 碳含量高 合金含量高导热系数小 加热速度就适当慢一些 避免内外温差过大而造成组织和性能的不均 从室温到400度加热速度一般是不加以限制的 其原因 根据再结晶过程的原理 带钢从室温加热到400度 带钢组织无明显变化 轧制过程中被拉长的晶粒刚刚获得恢复 尚未形成再结晶 在这个温度区间加热速度快或慢对性能的影响是不大的 2 保温温度和保温时间的确定 保温温度和保温时间是再结晶退火最重要的工艺控制点 根据再结晶过程原理 碳钢的再结晶温度约在450 500度开始 即钢的再结晶温度是在一个范围内 而不是固定的某一温度 再结晶温度与带钢内部组织有关 如 冷加工变形越大 晶格歪扭和晶粒被拉长的现象越严重 带钢内部的内能也就越大 越易形成再结晶 即在较低的温度下就能再结晶 近年来发展起来的超低碳钢 如IF钢 为了具备更好深冲性能 在钢中还加入了Ni Ti等元素 使这种钢的再结晶温度提高 因此需要更高的保温温度 加热时钢卷的表面温度高 而内部有个温度最低的点 即冷点 为了保证整个钢卷的再结晶完成 保温温度还必须高于再结晶温度一定数值 即保证保温一定时间后冷点的温度也高于钢卷的再结晶温度 使整个钢卷充分的再结晶 保温温度的选择范围 即冷轧带钢再结晶的范围 保温温度的确定 主要依据产品的标准和技术条件即钢种和带钢的厚度 确定保温时间一般规律是同钢质有关 另外卷越大 带钢越厚 保温时间越长 对易产生层间粘结缺陷的钢质和厚度规格 保温时间要适当确定低些 保温时间短些 对易产生抗张强度偏高 或者塑性不足的钢质和厚度规格 保温时间要适当确定高些 保温时间确定长些 3 冷却速度的确定 根据多年生产实践和国内外关于冷轧带钢退火理论的论述 特别今年快速冷却的出现 冷却速度应该是越来越好 因为冷却速度快不影响某些钢种的性能 而且还提高了炉台的效率 改变了台罩比 对性能有特殊要求的钢种 出炉温度的确定 主要是以带钢卷出炉与空气不发生氧化为依据 考虑到炉台的利用效率和退火产量 出炉2 保温温度不能超过相变线 否则组织会发生变化 得不到铁素体 1 再结晶退火 2 正火 3 消除应力退火 4 完全退火 5 球化退火 6 扩散退火图1各种退火和正火的加热温度 a 和工艺曲线 b 再结晶退火 冷轧薄板再结晶退火是将塑性变形的金属加热到再结晶温度以上 Ac1以下 经罩式退火炉加热 保温 冷却 内部组织通过回复 再结晶和晶粒长大三个不同的过程 消除带钢冷轧过程中产生的加工硬化 弹性畸变和形变内应力 形成新的等轴晶或饼形再结晶晶粒 恢复钢带塑性变形的能力 因此退火工艺是冷轧部分决定性能的关键工序 再结晶温度由压下率 原始晶粒度 加热速度来决定 压下率压下率