[發明專利]一種冷軋薄板45號鋼連續退火生產方法

有效

• 申請號: 201010236161.2
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN101921949A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 尉冬;滕華湘;劉光明;周建;劉李斌;王海全;熊愛明
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C21D8/04
• 代理公司: 首鋼總公司專利中心 11117
• 代理人: 張鏑

技術領域

本發明涉及一種冷軋薄板45號鋼連續退火生產方法，屬于金屬材料加工領域。

背景技術

45號鋼成品其可用于汽車工業及建筑領域等。45號鋼中碳的質量分數相對較低，退火時在奧氏體中未溶解的碳化物質點較少，球化較為困難。從能量的角度來說，球狀滲碳體單位體積界面面積最小，是鋼中最穩定的組織，故具有最低的界面能。由于以上原因普通連續退火容易產生網狀滲碳體組織將鐵素體分割開，故塑性較低導致沖壓變形及開裂。附圖1為45號鋼冷軋后微觀組織照片，晶粒明顯變為纖維條狀。附圖2為采用傳統連續退火工藝后45號鋼微觀組織，圖中能看出傳統工藝生產45號鋼組織為：絕大部分片層狀珠光體+少量粒狀珠光體+鐵素體。這種組織中鐵素體被分割開，必將對宏觀塑性造成惡劣影響。中國專利CN200910301238.7公開了“低碳鋼冷軋板連續退火方法”，敘述了低碳薄板的連續退火特點。但此專利中要求：“帶鋼需進入溫度為850℃～900℃的加熱爐進一步加熱，加熱時間為56～110秒”，如果45號鋼經850℃～900℃加熱后勢必會造成最終珠光體組織球化困難，因此不適合含碳量相對較高的45號鋼生產。為得到一定的韌性和塑性，便于沖壓成型及普通機械加工，需要控制合理的成分、熱軋工藝、冷軋壓下率、退火工藝、平整延伸率等，從而得到合適的分散碎裂的滲碳體和球狀珠光體組織形態。

本發明目的是提供一種冷軋薄板45號鋼連續退火生產方法，解決45號鋼在連續退火生產工藝中珠光體分散、球化的問題。

發明內容

本發明的技術解決方案：本發明一種冷軋薄板45號鋼連續退火生產方法，該鋼種的化學成分質量百分比為：C，0.47％；Mn，0.60％；Si，0.31％；P，≤0.035％；S，≤0.035％；Cr≤0.25；Ni≤0.25；Cu≤0.25，余量為Fe。其鋼的熱軋工藝控制加熱溫度：1250±30℃；終軋溫度：900±20℃；卷取溫度：730±20℃；冷軋工藝控制冷軋壓下率在50％-70％，其特征在于：連續退火工藝中帶鋼由室溫進入爐內介質由H₂和N₂組成的非氧化性氣氛中連續經過以下工藝步驟：

A..經37～52秒加熱至240℃～260℃；

B.經607～850秒進一步加熱到750℃～770℃；

C.保溫214～300s；

D.經60～85秒冷卻至590℃～610℃；

E.經13～19秒冷卻至440℃～460℃；

F.經789～1105秒冷卻至390℃～410℃后水冷至室溫。

經上述工藝后，鋼的屈服強度平均在450MPa左右，抗拉強度平均在680MPa左右，延伸率在20％左右。

本發明的思路是：卷取溫度的高低對45號鋼板屈服強度的降低起到顯著的作用。本發明采用卷取溫度：730±20℃，高溫卷取有利于得到較大尺寸的原始晶粒，使得在冷軋變形時軋制力減小。

一定的冷軋壓下率是隨后連續退火再結晶的驅動力，并決定了再結晶形核點的多少。此發明根據不同的帶鋼厚度規格，將冷軋壓下率大致控制在大于50％-70％的水平。

經過熱軋和冷軋工序后的冷軋薄板45號鋼進入連續退火爐。在H2和N2組成的非氧化性氣氛中經經37～52秒加熱至240℃～260℃，此過程利用爐內廢氣加熱，即為帶鋼隨后加熱至高溫奠定基礎又能節省產能；經607～850秒進一步加熱到750℃～770℃，此過程使得滲碳體逐漸溶解，微觀纖維條狀晶粒經加熱后逐漸發生再結晶；在750℃～770℃保溫214～300s此過程使得45號鋼組織充分再結晶，已溶解滲碳體擴散并保持存在一定未溶解滲碳體質點；經60～85秒冷卻至590℃～610℃此過程使得滲碳體在前一過程未溶解滲碳體質點處逐漸析出，未球化過程做好準備。當保留未溶解滲碳體的碳分布不均勻的奧氏體向珠光體轉變時，未溶解的殘余滲碳體便極易成為形核質點，這樣的形核質點與在奧氏體晶界形成的核不同，它可以向四周長大，并最終最大限度的使珠光體球化，提高粒狀滲碳體比例。

經13～19秒冷卻至440℃～460℃此過程盡快使帶鋼降溫至適合連續退火工藝中滲碳體分散、球化溫度；經789～1105秒冷卻至390℃～410℃后會更好的調節滲碳體分散化、珠光體球化及晶粒尺寸的大小，從而更好的控制抗拉強度與延伸率水平。

為了改善45號鋼板形狀況及得到一定的表面粗糙度，本發明采用0.9±0.3％平整延伸率來進行控制。