[發明專利]屈服強度420MPa級冷軋低合金高強鋼板的連續退火工藝

有效

• 申請號: 201110446044.3
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102492823A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 郭文淵;張清
• 申請（專利權）人: 上海寶翼制罐有限公司
• 主分類號: C21D9/46
• 分類號: C21D9/46;C21D1/26;C21D11/00;C22C38/14
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明;趙麗麗

技術領域

本發明屬于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復合添加鈮、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采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。

對于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，但該過程耗能很高。

在現有冷軋低合金高強鋼板制造工藝中，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采用的工藝為：

以10℃/s的速率加熱至200℃，接著以5℃/s的速率加熱至800℃，均熱100s，然后以10℃/s的速率冷卻至600℃，再以25℃/s的速率冷卻至400℃，之后以0.7℃/s的速率緩冷至280℃左右，最后入水冷卻至室溫，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，斷后伸長率約21％。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屈服強度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≤0.1％，Mn≤1.6％，Si≤0.5％，P≤0.025％，S≤0.025％，Alt≤0.015％，Ti≤0.15％，Nb≤0.09％，余量為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±5℃/s的速率加熱至650±20℃；

2)二次加熱段，以150±25℃/s的速率加熱至800±10℃；

3)均熱段，均熱溫度800±10℃，均熱時間40～100s；

4)緩冷段，以10±5℃/s的速率冷卻至600±20℃；

5)快冷段，以25±5℃/s的速率冷卻至270±20℃；

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，斷后伸長率在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％，是隨后連續退火再結晶的驅動力，并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±5℃/s和150±25℃/s，與原工藝相比，減少了加熱時間。

在800℃，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±20℃，與現有退火工藝相比，減少了冷卻時間。

本發明的優點在于：

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。

附圖說明

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后的金相組織照片，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。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的進一步說明。

實施例1