[發(fā)明專利]改善鐵素體不銹鋼板帶組織性能的冷軋方法及其分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510929879.2
• 申請(qǐng)日: 2015-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN105414179B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋鳳利;徐麗霞;畢洪運(yùn);袁昆;張立梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21B1/22
• 分類號(hào): B21B1/22;B21B37/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冷軋工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種改善鐵素體不銹鋼板帶組織性能的冷軋方法及其分析方法。

背景技術(shù)

冷軋是采用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去除氧化皮后進(jìn)行冷連軋，其成品為軋硬卷，由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強(qiáng)度、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降，因此沖壓性能將惡化，只能用于簡單變形的零件。冷軋生產(chǎn)的工序一般包括原料準(zhǔn)備、酸洗、軋制、脫脂、退火(熱處理)、精整等。冷軋以熱軋產(chǎn)品為原料，冷軋前原料要先除磷，以保證冷軋產(chǎn)品的表面潔凈；軋制是使材料變形的主要工序；脫脂的目的在于去除軋制時(shí)附在軋材上的潤滑油脂，以免退火時(shí)污染鋼材表面，對(duì)不銹鋼也為防止增碳；退火包括中間退火和成品熱處理，中間退火是通過再結(jié)晶消除冷變形時(shí)產(chǎn)生的加工硬化，以恢復(fù)材料的塑性及降低金屬的變形抗力；成品熱處理的目的除了通過再結(jié)晶消除硬化外；還在于根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求以獲得所需要的組織(如各種織構(gòu)等)和產(chǎn)品性能(如深沖、電磁性能等)；精整包括檢查、剪切、矯直(平整)、打印、分類包裝等內(nèi)容。

冷軋工藝包括可逆式冷軋和連續(xù)式冷軋，可逆式冷軋受到板坯長度的限制和頭尾損耗的影響，軋機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的成材率較低；連續(xù)式冷軋雖然可實(shí)現(xiàn)無頭軋制，有利于提高軋機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的成材率，但依然存在難以提高退火板帶組織性能的問題。

中國專利申請(qǐng)?zhí)?01310064782.0，公開日2014年9月3日的專利申請(qǐng)文件，公開了一種鐵素體不銹鋼冷軋帶鋼生產(chǎn)方法，采用常規(guī)退火酸洗熱軋不銹鋼帶鋼為原料，用單機(jī)架往復(fù)軋制或多機(jī)架串列式軋機(jī)無頭連續(xù)軋制或多輥可逆式軋機(jī)軋制，軋制過程輥縫處噴射乳化液或軋制油進(jìn)行潤滑軋制，軋機(jī)工作輥表面為個(gè)別道次、個(gè)別機(jī)架或全部道次、全部機(jī)架采用表面鍍鉻工藝的鍍鉻工作輥。該發(fā)明不僅提高軋制過程中軋輥的耐磨性保證軋制過程的穩(wěn)定性，減少軋制過程軋件打滑現(xiàn)象，減少了由于軋制過程中由于打滑造成的斷帶事故和其他設(shè)備事故，改善和提高鐵素體不銹鋼軋硬態(tài)表面質(zhì)量，更是極大地提高了不銹鋼冷軋換輥后的軋制公里數(shù)，減少了換輥次數(shù)，降低了軋輥的噸鋼消耗和綜合生產(chǎn)成本。

中國專利申請(qǐng)?zhí)?01410281788.8，公開日2014年9月3日的專利申請(qǐng)文件，公開了一種改善鐵素體不銹鋼表面起皺的冷軋方法。發(fā)明涉及的鐵素體不銹鋼為加入穩(wěn)定化元素Nb和Ti的含Cr量16％左右，C+N含量≤0.02％的中鉻鐵素體不銹鋼。所述不銹鋼板材的制造方法包括如下步驟：1)冶煉、澆鑄成坯；2)對(duì)鑄坯進(jìn)行熱軋退火，并酸洗；3)冷軋及再結(jié)晶退火。其特征在于：在冷軋過程中，采用熱軋退火板軋面上與熱軋方向垂直的方向(即熱軋退火板橫向)作為冷軋方向，進(jìn)行多道次軋制。該發(fā)明制造的鐵素體不銹鋼冷軋退火板材的拉伸試樣表面皺折形貌明顯減輕，其深沖制件表面沒有出現(xiàn)皺折。

但上述兩份專利申請(qǐng)公開的技術(shù)方案均未能解決現(xiàn)有鐵素體不銹鋼退火板帶組織性能較差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

1、要解決的問題

針對(duì)現(xiàn)有冷軋鐵素體不銹鋼板帶組織性能不高的問題，本發(fā)明提供一種改善鐵素體不銹鋼板帶組織性能的冷軋方法及其分析方法，經(jīng)過對(duì)冷軋工藝的改進(jìn)，改善了鐵素體不銹鋼板帶的組織性能，獲得了具有優(yōu)良成形性的冷軋鐵素體不銹鋼板帶。

2、技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種改善鐵素體不銹鋼板帶組織性能的冷軋方法的分析方法，包括以下步驟：

1)采用圓柱體單軸壓縮實(shí)驗(yàn)獲取應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并采集待冷軋鐵素體不銹鋼在室溫至300℃溫度范圍內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)；

2)根據(jù)步驟1)中采集獲得的溫度、應(yīng)力以及應(yīng)變數(shù)據(jù)確定鐵素體不銹鋼的變形抗力模型，具體步驟為：

a)將步驟1)中采集的溫度、應(yīng)力以及應(yīng)變數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫；

b)根據(jù)式(1)所示數(shù)學(xué)模型采用Matlab軟件開發(fā)程序回歸獲得待定參數(shù)，進(jìn)而確定鐵素體不銹鋼的變形抗力模型；

式中，σ₀是鐵素體不銹鋼室溫下的屈服應(yīng)力，單位為MPa；T是變形溫度，單位為℃；ε是真應(yīng)變；a、b、c、d、e是待定參數(shù)；

3)對(duì)鐵素體不銹鋼板帶的冷軋過程進(jìn)行數(shù)值仿真分析；具體步驟為：

a)以有限元分析軟件MARC為平臺(tái)，基于二維彈塑性有限元法構(gòu)建冷軋過程的數(shù)學(xué)分析模型；

b)把步驟2)中確定的鐵素體不銹鋼的變形抗力模型采用Fortran語言編輯并耦合到本步驟a)中構(gòu)建的數(shù)學(xué)分析模型中；