冷轧钢卷罩式炉再结晶退火延伸率不合格原因分析

冷轧钢卷罩式炉再结晶退火延伸率不合格原因分析摘要:针对冷轧钢卷经罩式炉再结晶退火后出现延伸率不合格现象进行分析,得出单靠调整冷轧钢卷再结晶退火工艺作用有限。

关键词:延伸率罩式炉再结晶退火

八钢冷轧厂采用从奥地利ENBER公司引进的全氢强对流罩式退火炉设备,对冷轧带钢进行再结晶光亮退火。全氢强对流罩式退火炉是利用氢气的强还原性和密度小、高的热传导性等特点,与高速旋转的炉台循环风机相配合,使炉内气氛具有高的流动速度和传热速度。钢卷在罩式退火炉中是以堆垛的形式进行加热和冷却,这种特点决定了钢卷与炉气接触面与未接触面有一定温差,需要通过一段保温时间来实现均温。钢卷的均温,对整卷性能的稳定性至关重要,是衡量工艺制度的指标。奥地利EBNER公司考核罩式炉能力时针对CQ钢仅以冷点、热点温差△T达到60℃,即认为工艺制度合理。

1 罩式炉再结晶退火工艺制度对延伸率的影响

1.1 加热、保温制度制定原则

冷轧带钢再结晶退火的目的是消除带钢在冷轧过程中产生的加工硬化,恢复其塑性变形的能力。冷轧带钢再结晶退火就是将冷轧带钢加热到再结晶温度以上,通过对再结晶和晶粒长大的控制,达到控制其性能的目的。罩式炉内不同位置的钢卷和同一钢卷的不同部位的温

度是不同的,每炉钢卷在加热和冷却过程中,有一个温度最高点(热点)和最低点(冷点),通过理论和实际测量也证明了这一点。实验测得,每卷的热点在钢卷的边部,冷点通常在钢卷心部靠内侧。实践证明堆垛方式不同,炉内各卷的冷点排序位置也是不同的。

根据再结晶退火原理和罩式退火炉特点,控制冷轧卷性能的主要手段是控制其加热速度、保温温度和保温时间,使炉内带钢各点温度均匀,以达到性能均匀的要求。

1.2 加热温度、保温时间对延伸率的影响

CQ钢的屈服强度和抗拉强度随退火温度升高而下降,退火温度高于700℃后,屈服强度下降的趋势变缓,保持在恒定水平,而延伸率随退火温度升高而提高非常显著,700℃左右趋于稳定。

随着退火保温时间增加,钢的屈服强度、抗拉强度降低,n、r值和延伸率增加,但这种变化趋势很大程度上受退火温度的影响。退火温度较低(如600℃),延长保温时间,屈服强度降低和n值增加比较明显,这显然与再结晶晶粒尺寸有所增大有关;与组织和晶粒取向密切相关的延伸率和r值在这种情况下变化较小。

延长退火保温时间,有助于再结晶晶粒的长大,提高冷轧卷塑性。但在再结晶温度范围内,这种晶粒长大是有一定限度的,因此单纯延长退火时间对性能改善作用有限。

2 热轧带钢对冷轧钢板性能和组织的影响

热轧带钢的组织和性能直接影响到冷轧钢板的组织和性能。影响热轧带钢组织和性能除与钢坯加热因素有关之外,更与终轧温度、层流冷却方式、卷取温度有关。冷轧只是一个冷加工过程,再结晶退火也没有相变过程,冷轧不能消除热轧变形时得到的粗大晶粒、过细晶粒及晶粒不均,这些都将遗传在冷轧带钢上。

3 冷轧罩式炉再结晶退火后钢卷做拉伸试验时对延伸率的影响

罩式炉再结晶退火后钢卷经平整机平整后,在重卷机组取样后做拉伸试验,在制作拉伸试验样板过程中,操作工如果未仔细对样板边部经冲压后遗留的毛刺用锉刀挫光滑,在拉伸试验机上做拉伸试验时,测试的延伸率将大大下降,所测值的不真实将对企业造成损失。

4 针对试生产时冷轧钢卷经罩式炉退火后出现的延伸率不合格分析

4.1 延伸率不合格冷轧商品卷力学性能报告及其复检结果

根据表1结果说明初次做拉伸实验延伸率不合格钢卷,复检有延伸率合格的钢卷。

4.2 延伸率不合格钢卷罩式炉再结晶退火工艺

如表2所示。

出现延伸不合格的钢卷与其在罩式炉内存放位置之间没有规律,同罩式炉内其他延伸均合格。

增加退火保温时间,做了试验,出现延伸率不合格现象未见好转。

提高退火加热温度做实验,保温温度从680℃升至690℃与700℃,延伸率仍然有不合格现象发生,与保温温度680℃对比,无明显提高的趋势。

4.3 延伸率不合格钢卷罩式炉再结晶退火显微组织

对延伸合格与不合格的钢卷取样作显微分析,结果见表3

由表3和图1,图2可见,合格样与不合格样,组织没有明显差异。

5 结语

通过调整冷轧钢卷罩式炉再结晶退火工艺解决延伸率不合格现象作用有限。

参考文献

[1]傅作宝.冷轧薄钢板生产.