CN112710803A - 一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，属于钢铁材料热处理方法技术领域。本发明的技术方案是：将快速回火热处理后试样进行力学性能检测，得出性能随温度变化规律，并确定最佳保温温度；按照钢卷热点和冷点罩退过程热循环曲线分别进行横向五个位置的回火热处理；对两批罩退模拟试样进行力学性能检测，分析力学性能及力学性能稳定性改善情况，确定该保温温度是否可用于实际罩退过程。本发明的有益效果是：采用两个阶段热处理的方式，既节省了工艺制定的时间又可根据罩退热循环特点进行针对性的模拟，提供了一种有效、可行的罩退工艺制定方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，属于钢铁材料热处理方法技术领域。
背景技术
在热轧带钢领域，超快冷技术得到广泛应用，通过细晶强化、析出强化及相变强化不断提高产品的强度等级。然而热轧板卷在较快的冷却速度下，难免会对其性能控制增加难度，并引发板型、组织性能均匀性、残余应力等问题，往往需要热处理加以改善。目前常用热轧板卷的热处理手段是开平后经热处理产线回火炉进行回火，但此方法随着热轧卷厚度规格的减小，热处理效率降低同时在开平等方面的成本会明显增加，对于薄规格的热轧卷而言综合经济效益差。采用罩式退火炉进行薄规格热轧卷的热处理则具有良好的经济效益，并在一些领域中取得了应用。
然而对于罩式退火炉一次性处理的热轧卷数量多达4-5卷且一次罩退流程周期长，若参数设定不合适则会造成大量热轧卷产品的降判，经济损失大，毫无疑问未经过一定实验室手段的罩退处理参数确定而直接采用不同参数进行现场试验风险高成本大。因此宜采用实验室罩退模拟的方式对罩退的参数进行摸索。
发明内容
本发明目的是提供一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，提供了一种便捷有效的罩退实验室模拟及工艺确定方案，采用两个阶段热处理的方式，第一个阶段采用快速热处理的方式得出热轧卷性能随温度的变化规律，第二阶段模拟罩退热循环过程进行热处理评估制定的罩退参数实际效果，既节省了工艺制定的时间又可根据罩退热循环特点进行针对性的模拟，提供了一种有效、可行的罩退工艺制定方法，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，包含以下步骤：
（1）对热轧卷原料依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处和OS侧横向五个位置取样进行拉伸试验及硬度检测，分析原始试样力学性能及力学性能稳定性，若力学性能不满足指标或不同位置性能差别较大则考虑进行罩退处理加以改善；
（2）在热轧卷中间性能稳定位置处取样进行不同温度下的快速回火处理试验；
（3）对热处理后试样进行拉伸试验及硬度检测，分析不同温度下的性能变化规律，并确定性能随温度变化趋势并确定最佳保温温度；
（4）依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处和OS侧横向五个位置取样，以步骤（2）确定保温温度并结合实际罩退进行两批热处理，分别按照钢卷冷点和热点的温度循环曲线进行热处理；
（5）对模拟冷点和热点试样罩退处理样品分别进行拉伸试验及硬度检测，对两批试样的性能及性能均匀性的改善情况进行评估，若性能满足预期要求且均匀性得到明显改善则可将确定的保温温度用于实际罩退生产，若性能未达到预期要求则对保温温度进行调整后重复以上四步骤。
所述步骤（2）中，快速回火处理试验操作步骤为将热处理炉加热至设定温度后放入试样，保温0.5-1h后取出空冷。
所述步骤（3）最佳保温温度选择方法为首先选取50-100℃宽度的温度区间，在此温度区间范围内各项力学性能指标满足预期，且硬度波动小于30HV，屈服强度和抗拉强度波动小于40MPa，取该温度范围的中间温度作为保温温度。
所述步骤（4）的热处理操作步骤，冷点保温时间为0.5-1h，热点保温时间为5-8h，冷点保温时间为0.5-1h，加热过程升温速度不超过150℃/h，保温结束后试样随炉冷却。
本发明的有益效果是：提供了一种便捷有效的罩退实验室模拟及工艺确定方案，采用两个阶段热处理的方式，第一个阶段采用快速热处理的方式得出热轧卷性能随温度的变化规律，第二阶段模拟罩退热循环过程进行热处理评估制定的罩退参数实际效果，既节省了工艺制定的时间又可根据罩退热循环特点进行针对性的模拟，提供了一种有效、可行的罩退工艺制定方法。
附图说明
图1是热轧试样不同热处理工艺屈服强度、抗拉强度随温度变化曲线；
图2是冷点罩退模拟试样与原始试样不同位置屈服强度柱状图。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，包含以下步骤：
（1）对热轧卷原料依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处和OS侧横向五个位置取样进行拉伸试验及硬度检测，分析原始试样力学性能及力学性能稳定性，若力学性能不满足指标或不同位置性能差别较大则考虑进行罩退处理加以改善；
（2）在热轧卷中间性能稳定位置处取样进行不同温度下的快速回火处理试验；
（3）对热处理后试样进行拉伸试验及硬度检测，分析不同温度下的性能变化规律，并确定性能随温度变化趋势并确定最佳保温温度；
（4）依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处和OS侧横向五个位置取样，以步骤（2）确定保温温度并结合实际罩退进行两批热处理，分别按照钢卷冷点和热点的温度循环曲线进行热处理；
（5）对模拟冷点和热点试样罩退处理样品分别进行拉伸试验及硬度检测，对两批试样的性能及性能均匀性的改善情况进行评估，若性能满足预期要求且均匀性得到明显改善则可将确定的保温温度用于实际罩退生产，若性能未达到预期要求则对保温温度进行调整后重复以上四步骤。
所述步骤（2）中，快速回火处理试验操作步骤为将热处理炉加热至设定温度后放入试样，保温0.5-1h后取出空冷。
所述步骤（3）最佳保温温度选择方法为首先选取50-100℃宽度的温度区间，在此温度区间范围内各项力学性能指标满足预期，且硬度波动小于30HV，屈服强度和抗拉强度波动小于40MPa，取该温度范围的中间温度作为保温温度。
所述步骤（4）的热处理操作步骤，冷点保温时间为0.5-1h，热点保温时间为5-8h，冷点保温时间为0.5-1h，加热过程升温速度不超过150℃/h，保温结束后试样随炉冷却。
实施例：
某钢厂在生产1.5mmTKDC过程中由于控制不当造成性能均匀性差，延伸率略低于标准值，不能满足供货要求，因此计划采用罩退处理的方式对其性能进行调控，采用了本发明中的技术方案对罩退参数进行确定，步骤如下：
1.对TKDC热轧卷原料依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处、OS侧横向5个位置取样进行拉伸试验及硬度检测，结果如表1所示，由数据结果可以看出该批产品两侧边部位置强度及硬度偏高且延伸率低，力学性能均匀性差，而中部位置的力学性能基本可符合供货要求。
表1 原始试样横向不同位置力学性能表
2. 在TKDC热轧卷1/4-3/4位置取样进行不同温度下的回火处理试验，设定的回火温度为450℃、500℃、550℃、600℃、620℃、650℃、680℃、700℃。回火过程将炉子加热至相应的回火温度后，将试样放入，保温30min后取出空冷。
3.对不同温度退火后的试样进行力学性能检测，结果如表2所示，其中屈服强度、抗拉强度随保温温度变化曲线如附图1所示。观察不同温度下的性能变化发现在500-600℃范围内容较原始试样屈服强度和抗拉强度略有提升延伸率有明显改善，各项性能指标均能满足供货要求，且此温度区间内屈服强度、抗拉强度的波动幅度均不超过20MPa，硬度波动不超过10HV，因此选择此温度区间的中点温度550℃作为保温温度。
表2 不同温度热处理试样力学性能表
4. 依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处、OS侧横向5个位置取两批试样样，进行冷点和热点的罩退模拟热处理。两批试样热处理加热时间均为6h，保温温度550℃，其中模拟冷点的批次保温时间为1h，模拟热点保温温度为8h，保温结束后均随炉冷却。
5.对热处理后两批试样的力学性能进行检测，结果如表3所示，其中附图2为冷点罩退模拟试样与原始试样各位置屈服强度柱状图，经数据对比发现冷点、热点各位置处的试样力学性能均能满足要求，而不同位置处的性能均匀性也明显改善，因此可确定该温度为合理的罩退温度。
表3 冷点、热点罩退模拟试样不同位置力学性能表
通过罩退模拟试验确定保温温度为550℃作为现场罩退保温温度，该批TKDC钢卷经罩退处理后性能均匀性大幅改善，延伸率也所提升，满足供货要求，避免了此批次产品的降级处理。
Claims (4)
1.一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，其特征在于包含以下步骤：
（1）对热轧卷原料依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处和OS侧横向五个位置取样进行拉伸试验及硬度检测，分析原始试样力学性能及力学性能稳定性，若力学性能不满足指标或不同位置性能差别较大则考虑进行罩退处理加以改善；
（2）在热轧卷中间性能稳定位置处取样进行不同温度下的快速回火处理试验；
（3）对热处理后试样进行拉伸试验及硬度检测，分析不同温度下的性能变化规律，并确定性能随温度变化趋势并确定最佳保温温度；
（4）依次在DS侧、1/4位置处、1/2位置处、3/4位置处和OS侧横向五个位置取样，以步骤（2）确定保温温度并结合实际罩退进行两批热处理，分别按照钢卷冷点和热点的温度循环曲线进行热处理；
（5）对模拟冷点和热点试样罩退处理样品分别进行拉伸试验及硬度检测，对两批试样的性能及性能均匀性的改善情况进行评估，若性能满足预期要求且均匀性得到明显改善则可将确定的保温温度用于实际罩退生产，若性能未达到预期要求则对保温温度进行调整后重复以上四步骤。
2.根据权利要求1所述的一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，其特征在于：所述步骤（2）中，快速回火处理试验操作步骤为将热处理炉加热至设定温度后放入试样，保温0.5-1h后取出空冷。
3.根据权利要求1所述的一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，其特征在于：所述步骤（3）最佳保温温度选择方法为首先选取50-100℃宽度的温度区间，在此温度区间范围内各项力学性能指标满足预期，且硬度波动小于30HV，屈服强度和抗拉强度波动小于40MPa，取该温度范围的中间温度作为保温温度。
4.根据权利要求1所述的一种热轧卷罩退处理工艺的评定方法，其特征在于：所述步骤（4）的热处理操作步骤，冷点保温时间为0.5-1h，热点保温时间为5-8h，冷点保温时间为0.5-1h，加热过程升温速度不超过150℃/h，保温结束后试样随炉冷却。
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