屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝的製作方法

2023-10-06 02:14:14

專利名稱：屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬材料熱處理技術領域，涉及一種屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝。
背景技術：
低合金高強鋼是近三十年來發展和形成的一類鋼種系列。該類鋼通過在低碳鋼中單一或複合添加鈮、鈦、釩等微合金元素，形成碳氮化合物粒子析出進行強化，同時通過微合金元素的細化晶粒作用獲得較高的強度。隨著汽車和家電行業的迅猛發展，目前，該類鋼根據合金成分的不同，已發展出不同強度級別的冷軋低合金高強鋼。國內大部分鋼廠對冷軋低合金高強鋼板主要採用連續退火方式進行熱處理。與傳統的罩式退火工藝相比，連續退火工藝大大節省了退火時間，減少了能源消耗，從而降低了生產成本，提高了產量。對於冷軋低合金高強鋼板，連續退火是生產過程中的關鍵環節之一，但該過程耗會邑很I^J。在現有冷軋低合金高強鋼板製造工藝中，對屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板進行連續退火處理一般採用的工藝為以10°C /s的速率加熱至200°C，接著以5°C /s的速率加熱至800°C，均熱100s，然後以10°C /s的速率冷卻至600°C，再以25°C /s的速率冷卻至400°C，之後以0. 7°C /s的速率緩冷至280°C左右，最後入水冷卻至室溫，此過程花費的時間約為440s，得到鋼板的力學性能為屈服強度約430MPa，抗拉強度約500MPa，斷後伸長率約21%。

發明內容
本發明的目的在於提供一種屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝，與現有工藝相比，減少了工藝時間，實現節能且高效生產。為達到上述目的，本發明的技術方案是屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝，該鋼種的化學成分質量百分比為C 彡 0. 1 %，Mn 彡 1. 6 %，Si 彡 0. 5 %，P 彡 0. 025 %，S 彡 0. 025 %， Alt ^ 0.015%, Ti ^ 0. 15%, Nb ^ 0. 09%，餘量為Fe，其冷軋壓下率控制在60 70% ； 其連續退火工藝包括如下步驟1) 一次加熱段，從室溫以20士5°C /s的速率加熱至650士20°C ；2) 二次加熱段，以150士25°C /s的速率加熱至800士 10°C ；3)均熱段，均熱溫度800士 10°C，均熱時間40 IOOs ；4)緩冷段，以10士5°C /s的速率冷卻至600士20°C ；5)快冷段，以25士5°C /s的速率冷卻至270士20°C ；6)入水冷卻至室溫。本發明冷軋低合金高強鋼板的屈服強度平均440MPa，抗拉強度500MPa，斷後伸長率在21%左右。本發明冷軋低合金高強鋼板通過將冷軋壓下率控制在60 70%，是隨後連續退火再結晶的驅動力，並決定了再結晶形核率的高低。加熱速率對屈服強度420MPa級低合金高強鋼的組織轉變及力學性能沒有影響， 本發明將一次加熱段和二次加熱段的加熱速率分別提升為20士5°C /s和150士25°C /s，與原工藝相比，減少了加熱時間。在800°C，屈服強度420MPa級低合金高強鋼以極快的速度奧氏體化，本發明將均熱時間設定為40-100S，已能保證其完全奧氏體化，與原工藝相比，減少了均熱時間。過時效工藝的作用是使鋼中的碳化物在晶內均勻析出分布，減少鋼中固溶碳含量，降低成品鋼板的時效性。對屈服強度420MPa級低合金高強鋼，在緩冷與快冷過程中碳化物已充分析出，因此本發明將原生產工藝過時效段的冷卻速率改變為與快冷速率相同， 將快冷段出口設定為270士20°C，與現有退火工藝相比，減少了冷卻時間。本發明的優點在於本發明縮短了連續退火時鋼的加熱、均熱和冷卻時間，降低了能耗，提高了生產效率。本發明通過調整連續退火參數，在維持鋼的力學性能幾乎不變的同時，能顯著縮短連續退火時鋼的在爐時間，可以降低能耗，縮短生產周期，降低生產成本，提高生產效率，具有巨大的經濟效益和社會效益。


圖1為現有屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝示意圖。圖2為本發明屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝示意圖。圖3為本發明屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板連續退火後的金相組織照片，可清晰看到細化的晶粒組織與晶粒內部細小的碳化物析出相。
具體實施例方式以下通過實施例對本發明的進一步說明。實施例1將本發明屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板從室溫以15°C /s的速率加熱至 6300C，接著以125°C /s的速率加熱至790°C，均熱100s，然後以5°C /s的速率冷卻至620°C， 再以20°C /s的速率冷卻至290°C，最後入水冷卻至室溫。實施例2參見圖2，將本發明屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板從室溫以20°C /s的速率加熱至650°C，接著以150°C /s的速率加熱至800°C，均熱70s，然後以10°C /s的速率冷卻至600°C，再以25°C /s的速率冷卻至270°C，最後入水冷卻至室溫。實施例3將本發明屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板從室溫以25°C /s的速率加熱至 6700C，接著以175°C /s的速率加熱至810°C，均熱40s，然後以15°C /s的速率冷卻至580°C， 再以30°C /s的速率冷卻至250°C，最後入水冷卻至室溫。表1力學性能實驗結果
權利要求
1.屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝，該鋼種的化學成分質量百分比為C 彡 0. 1%，Μη 彡 1.6%，Si<0.5%，P<0.025%，S< 0.025%，Alt<0.015%， Ti ^ 0. 15%, Nb ^ 0. 09%，餘量為Fe，其冷軋壓下率控制在60 70% ；其特徵是，其連續退火工藝包括如下步驟1)一次加熱段，從室溫以20士5°C /s的速率加熱至650士20°C ；2)二次加熱段，以150士25°C /s的速率加熱至800士 10°C ；3)均熱段，均熱溫度800士10°C，均熱時間40 IOOs ；4)緩冷段，以10士5°C/s的速率冷卻至600士20°C ；5)快冷段，以25士5°C/s的速率冷卻至270士20°C ；6)入水冷卻至室溫。
全文摘要
本發明涉及一種屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的快速高效連續退火工藝，該鋼種的化學成分質量百分比為C≤0.1％，Mn≤1.6％，Si≤0.5％，P≤0.025％，S≤0.025％，Alt≤0.015％，Ti≤0.15％，Nb≤0.09％，餘量為Fe，其冷軋壓下率控制在60-70％。從室溫以20±5℃/s的速率加熱至650±20℃，接著以150±25℃/s的速率加熱至800±10℃，均熱40-100s，然後以10±5℃/s的速率冷卻至600±20℃，再以25±5℃/s的速率冷卻至270±20℃，最後入水冷卻至室溫。本發明生產的連續退火鋼板，在維持力學性能幾乎不變的同時，縮短了連續退火時間，降低了能耗。
文檔編號C21D11/00GK102492823SQ20111044604
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者張清, 郭文淵 申請人:上海寶翼制罐有限公司