CN102808068B - 一种低碳铝镇静钢带的连续退火工艺 - Google Patents
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Abstract
一种低碳铝镇静钢带的连续退火工艺，该低碳铝镇静钢带的化学成分重量百分比为：C≤0.04％，Si≤0.02％，Mn≤0.28％，Al≤0.045％，P≤0.02％，S≤0.01％，N≤0.003％，其余为Fe和不可避免杂质；该低碳铝镇静钢带经冷轧后连续退火，冷轧压下率控制在70％～80％，连续退火工艺包括如下步骤：1)加热段，从室温以150±5℃/s的速率加热至750±10℃；2)均热段，在750±10℃均热5-15s；3)快冷段，以18±2℃/s的速率冷却至460±10℃；4)均热段，在460±10℃均热2-5s；5)缓冷段，以13±2℃/s的速率冷却至200±10℃；6)喷水冷却至室温。本发明生产的连续退火钢板，在维持力学性能几乎不变的同时，缩短了连续退火时间，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明属于金属材料热处理技术领域，具体涉及一种低碳铝镇静钢带的连续退火工艺。
背景技术
低碳铝镇静钢因冲压性能优良、外表美观而广泛应用于汽车、家电、化工、建筑等行业，是冶金行业中产量较高、经济效益较好的钢种之一。
国内大部分钢厂对低碳铝镇静钢带主要采用连续退火方式进行热处理。与传统的罩式退火工艺相比，连续退火工艺大大节省了退火时间，减少了能源消耗，从而降低了生产成本，提高了产量。
对于低碳铝镇静钢带，连续退火是生产过程中的关键环节之一，但该过程耗能很高。
在现有冷轧低碳铝镇静钢带制造工艺中，其连续退火工艺一般为：
以55℃/s的速率加热至750℃，均热18s，然后以16℃/s的速率冷却至460℃，均热3s，再以13℃/s的速率冷却至200℃，最后自然冷却或喷气、喷水冷却至室温，此过程花费的时间约为92s，得到钢板的力学性能为：屈服强度约305MPa，抗拉强度约365MPa，断后伸长率约47%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低碳铝镇静钢带的连续退火工艺，与现有工艺相比，减少了工艺时间，实现节能且高效生产。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种低碳铝镇静钢带的连续退火工艺，该低碳铝镇静钢带的化学成分重量百分比为：C≤0.04%，Si≤0.02%，Mn≤0.28%，Al≤0.045%，P≤0.02%，S≤0.01%，N≤0.003%，其余为Fe和不可避免杂质；该低碳铝镇静钢带经冷轧后连续退火，冷轧压下率控制在70%～80%，连续退火工艺包括如下步骤：
1)加热段，从室温以150±5℃/s的速率加热至750±10℃；
2)第一均热段，在750±10℃均热5-15s；
3)快冷段，以18±2℃/s的速率冷却至460±10℃；
4)第二均热段，在460±10℃均热2-5s；
5)缓冷段，以13±2℃/s的速率冷却至200±10℃；
6)喷水冷却至室温。
本发明低碳铝镇静钢带的屈服强度平均约300MPa，抗拉强度平均约360MPa，断后伸长率平均在48.5%左右。
本发明低碳铝镇静钢带为经过冷轧后再连续退火，其要求冷轧压下率70%～80%，以此产生的形变储能作为随后连续退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核率的高低。
低碳铝镇静钢的力学性能主要取决于其冷轧变形组织的再结晶程度，也即与其加热速率、均热温度、均热时间和冷却速率有关。
加热速率的增加会导致再结晶温度的微弱升高，本发明低碳铝镇静钢的再结晶温度为600℃左右，由于本发明采用的均热温度远高于再结晶温度，因此再结晶温度的微弱升高对再结晶程度没有任何影响，也即不会影响到低碳铝镇静钢的显微组织变化，不会对力学性能产生负面影响。原工艺限于设备条件，加热速率最高为55℃/s，本发明采用新的加热方式将加热段加热速率提升至150±5℃/s，与原工艺相比，减少了加热时间。
在750℃，低碳铝镇静钢处于铁素体/奥氏体双相区，其冷轧变形组织在极短时间内完成再结晶并发生晶粒长大的同时，部分铁素体还以极快的速度奥氏体化，本发明将均热时间设定为5-15s，已能充分保证其再结晶与奥氏体转变完成，与原工艺相比，减少了均热时间。
本发明的均热温度和冷却速率与原工艺相比没有变化，保证了组织转变的顺利完成，使低碳铝镇静钢具有与原工艺相近的力学性能。
本发明的优点在于：
本发明通过调整连续退火参数，缩短连续退火时钢的加热和均热时间，在维持钢的力学性能几乎不变的同时，能显著缩短连续退火时钢的在炉时间，可以降低能耗，缩短生产周期，降低生产成本，提高生产效率，具有巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为现有低碳铝镇静钢带的连续退火工艺示意图。
图2为本发明低碳铝镇静钢带的连续退火工艺示意图。
图3为本发明低碳铝镇静钢带连续退火后的金相组织照片，可清晰看到细小的再结晶晶粒组织。
具体实施方式
以下通过实施例和附图对本发明的进一步说明。
实施例1
参见图2，将本发明低碳铝镇静钢带从室温以150℃/s的速率加热至750℃，均热10s，然后以18℃/s的速率冷却至460℃，均热3s，再以13℃/s的速率冷却至200℃，最后喷水冷却至室温。
实施例2
将本发明低碳铝镇静钢带从室温以145℃/s的速率加热至740℃，均热15s，然后以16℃/s的速率冷却至470℃，均热5s，再以11℃/s的速率冷却至210℃，最后喷水冷却至室温。
实施例3
将本发明低碳铝镇静钢带从室温以155℃/s的速率加热至760℃，均热5s，然后以20℃/s的速率冷却至450℃，均热2s，再以15℃/s的速率冷却至190℃，最后喷水冷却至室温。
表1力学性能实验结果
| Rp0.2,N/mm2 | Rm,N/mm2 | A15,% | |
| 实施例1 | 309.76 | 361.93 | 48.10 |
| 实施例2 | 296.24 | 359.37 | 48.78 |
| 实施例3 | 303.63 | 364.36 | 48.71 |
| 对比例1 | 307.74 | 366.72 | 46.95 |
对比例1
参见图1，将低碳铝镇静钢带从室温以55℃/s的速率加热至750℃，均热18s，然后以16℃/s的速率冷却至460℃，均热3s，再以13℃/s的速率冷却至200℃，最后喷水冷却至室温。
由表1可以看出，对比例1和实施例1、2、3所得到的带钢性能相近，但实施例1、2、3所需的退火时间却远远少于对比例1所需的退火时间。
从图3可见，本发明低碳铝镇静钢带连续退火后，可清晰看到细小的再结晶晶粒组织。
最后应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种低碳铝镇静钢带的连续退火工艺，该低碳铝镇静钢带的化学成分重量百分比为：C≤0.04%，Si≤0.02%，Mn≤0.28%，Al≤0.045%，P≤0.02%，S≤0.01%，N≤0.003%，其余为Fe和不可避免杂质；该低碳铝镇静钢带经冷轧后连续退火，冷轧压下率控制在70%～80%，连续退火工艺包括如下步骤：
1)加热段，从室温以150±5℃/s的速率加热至750±10℃；
2)第一均热段，在750±10℃均热5-15s；
3)快冷段，以18±2℃/s的速率冷却至460±10℃；
4)第二均热段，在460±10℃均热2-5s；
5)缓冷段，以13±2℃/s的速率冷却至200±10℃；
6)喷水冷却至室温。
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