热轧工艺对超深冲IF钢冷轧板力学性能影响研究

热轧工艺对超深冲IFI钢冷轧板 力学性能影响研究 康海军 刘明辉高洪刚 (本钢技术中心本溪117000) 摘要：本文主要分析了热轧工序各工艺段温度控制对连退机组生产冷轧超深冲钢的影响，从而得到合理的热轧工艺 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 。 关键词：热轧工艺；超深冲m钢 AnalysisoftheEffectofHotRollingProcessonMechanicalProperty ofColdRollingExtraDeepDrawingIFSteel KANGHai-jun，LIUMing-hui，GAOHong-gang (aen】【iIron&SteelCo．，Ltd．，Benxi1 17000，China) Absmla：Thispaperanalyzertheeffectofhotrollingprocess011mechanicalpropertyofcoldrollingextradeepdrawing IFsteelproducedbycontinuousAnnealingline，therebyappropriatehotmUingprocesswasgained． Xey期诚Hotrollingprocess；extradeepdrawing1Fsteel 1前言 超深冲球钢的力学性能是由其冷轧成品的组 织、再结晶织构状态决定的，而组织、织构又受化学 成分和全流程生产工艺控制影响，其中热轧工艺是 一重要影响因素。理想的热轧组织是获得良好冷轧 力学性能的基础。均匀细小的铁素体晶粒及间隙原 子充分析出并粗化是获得理想的超深冲巧钢热轧组 织的主要目标。本文主要分析热轧工序各工艺段温 度对连续退火机组生产的冷轧超深冲Ⅱ钢力学性能 的影响，探讨合理的超深冲Ⅱ钢热轧工艺制度。 2热轧工序对超深冲IF钢力学性能的影响 对超深冲Ⅲ钢，热轧工艺参数中对成品组织和 性能影响最大的是板坯加热温度、终轧温度和卷取 温度，研究内容主要是第二相粒子的固溶、析出等。 当化学成分不变时，热轧板的组织及析出物的形貌 取决于热轧工艺参数。低板坯加热温度、高温终轧 以及终轧后快速冷却、增大热轧压下率、增大变形速 率、高温卷取等都有利于提高球钢的深冲性能，为 冷轧生产过程得到有利于提高成形性能的再结晶组 织和织构提供前提条件。 2．1加热温度的影响 相关研究表明，热轧工艺中的低温加热、奥氏体 区终轧及高温卷取是大工业生产优质Ⅲ钢的重要 工艺条件。 在板坯加热过程中，发生第二相粒子的溶解。碳 氮化物的溶解(或析出)与温度及钢中c、N、Ti、Nb、 AJ的含量有关，由溶度积来控制。在连铸过程中，受 铸坯温度的影响，Ti(CN)等第二相粒子以相对集中、 粗大形态存在。在连轧加热过程中，加热温度越高Ti (CN)在钢中溶解的更细小、弥散，细小、弥散的析出 物阻碍再结晶和晶粒的长大，不利于形成良好的冷 轧织构。而低温加热容易得到粗大的析出物，且其铁 素体晶粒细小，在以后的冷轧和退火时对这一特征 得以保留和改善，防止了弥散细小的二相粒子析出， 2010年第1期金痛簟等37 万方数据 I工艺装备 a)FT一900"C、CT一720。Cb)FT一900。C、CT-680"C 图1 卷取温度对热轧带钢显微组织的影响 使其再结晶更为充分和完善，有利于深冲性能的y 织构得到加强，因此低温加热对提高r值有利。 本钢生产冷轧超低碳IF钢为Nb．Ti．IF钢，结合 本钢实际生产及设备情况，加热炉控制炉膛气氛(保 证弱氧化性气氛)，尽量减少氧化铁皮的生成， 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 板坯出炉温度不高于1210℃。 2．2终轧温度的影响 终轧温度对Nb．Ti．IF钢有明显影响。在终轧温 度较高时，有利于形成均匀的等轴显微结构。降低 终轧温度，会导致混晶和更无序的热轧带钢织构形 成，这两种结构都对最终冷轧薄板织构的形成有害。 因此，一般终轧温度较高有利。 对2种不同热轧终轧温度(870℃和900℃)和 相同卷曲温度下得到的Ti+Nb处理的IF钢板组织 和性能进行了试验室研究。试验结果表明，在900℃ 终轧时，退火组织较均匀，力学性能较好，退火后有利 织构ND／／{111}显著增强，r值较高；而在870℃终轧 温度下轧制时，其退火板显微组织不是很均匀，织构 特征相对较差，对冷轧产品的最终力学性能有不利 影响。结合本钢实际情况，终轧温度目标值设定为 900℃。 2．3卷取温度的影响 卷取温度的变化，对TiN、TiS和Ti4C2S：粒子的 影响不大，但对TiC粒子的影响较大。高温卷取有 38I枣．扁t手2010年第1期 A)热轧a产品生产后的显微组织B)热轧b产品生产后的显微组织 图2卷取温度对冷轧产品显微组织的影响 利于TiC粒子的析出和长大，有利于铁素体晶粒的 长大。另外，当碳含量较高时，会析出较多的TiC粒 子。卷取温度的高低，直接影响到第二相质点的析出 和析出物的形态、大小、分布，卷取温度越高越有利 于第二相质点的析出和晶粒粗化，越有利于伍钢冷 轧产品深冲性能的提高。 图1是经900℃终轧后分别于720℃、680℃卷 取后的显微组织情况。由图l可见，降低卷取温度可 使热轧带钢的显微组织明显细化。一般来说，高温卷 取有利于碳化物及氮化物的析出和粗化，但是卷取 温度过高容易造成热轧钢板铁素体晶粒组织过分粗 大，从而不利于Ⅲ钢冷轧产品力学性能。 图2是720℃、680℃热轧卷取温度后的热轧钢 卷，经80％压下率冷轧后，在840℃，200m／min退火 条件退火后的显微组织。从显微组织照片中可明显 看出，热轧卷取温度高的材料退火后冷轧晶粒尺寸 较大，反之，冷轧晶粒尺寸小。 图3是720℃、680℃热轧卷取温度后的热轧钢 卷，经80％压下率冷轧后，在840℃，200m／min退火 条件退火后的性能情况。从中可看出，高的卷取温度 不但能够降低屈服强度，提高材料的延伸率，而且能 够明显的提高材料的r值。 从图2可明显看出，热轧卷取温度的提高能够 (下接第48页) 图3卷取温度对冷轧产品性能的影响 万方数据 墨时，不能使用长毛呢绒，用长毛呢绒抛光会产生： “曳尾’觋象，使夹杂物和石墨易于抛掉，无法确切检 验。对较软的金属和合金要用软的织物。理想的抛光 磨料应具有高的硬度，至少等于被抛光材料的硬度， 且力度分级细致，尺寸均匀[习。检验中，金刚石磨料 是目前使用最广泛的。抛光时，应确保试样磨面与 抛光盘平行并均匀地轻压在抛光盘上，注意避免试 样飞出和因压力过大而产生新磨痕。试样沿转盘径 向往复移动时还应自转，以免抛光织物局部磨损和 出现“曳尾”。在抛光过程中要保证湿度适中，湿度 太大会减弱抛光的磨削作用，使试样中较硬相呈现 浮凸，更会使钢中非金属夹杂物及铸铁中石墨相产 生“曳尾”现象；湿度太小时，润滑作用减小，磨面失 去光泽，甚至出现黑斑，轻合金则可能抛伤表面【日。 当抛光面没有磨痕明亮如镜时，抛光完成。否则继 续抛光直至磨痕完全消除为止。抛光后的试样如图 5所示。 4腐蚀 抛光后的试样根据检测需要可直接观测或腐蚀 后观测。腐蚀的目的是将金属的显微组织显现出来。 常用金相组织显示法有化学腐蚀法、电解腐蚀法、金 相组织特殊显示等口。试样腐蚀是较为关键的，腐蚀 过浅或过深、表面不干净，特别是有石墨存在的铸 铁，试样表面很容易产生花斑，这些都会使显微组织 特征不明显，增加显微组织评定困难。金相试样腐蚀 的一般步骤为：水冲洗试样一擦酒精一涂腐蚀剂一 水冲洗试样一擦酒精一吹干13】。试样腐蚀时间长短 及腐蚀剂的选择视材质的不同来确定。如果腐蚀效 果不理想，应将试样从粗磨步骤开始重新制样，直至 能清晰显示出显微组织。腐蚀后试样如图6所示。 5结束语 随着金相试样制备技术不断完善，在半自动或 全自动金相试样制备方法尚未普及情况下，传统的 手工金相试样制备还是不可缺少的。本文所述方法， 是通过多年大量的检测和教学实践获得的，对初学 者和金相工作者都会有一定帮助，但制样方法不是 一成不变的，要根据各自 实验室 17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划 的具体情况具体分 析，特别是常用材料的检测，要反复试验，不断探索， 才能收到良好的效果。 参考文献： 【l】高文民．金相检验基本知识[M】．北京：中国铁道出版社出 版，1989：50．114 【2]任怀亮．金相实验技术[M】．北京：冶金工业出版社，2006： 73．85 [3】燕样样．浅谈铸铁金相试样制各方法们．金属热处理， 2007，32(3)：104．105 (上接第38页) 使热轧带钢及经过相同冷轧工艺制度的冷轧带钢 的晶粒粗大。这是因为，较高的卷取温度能使钢种 的析出物更加粗大，由于阻碍f111}再结晶织构发 展的主要机制是细小弥散分布的第二相粒子对晶 界迁移的钉扎作用，细小弥散的析出物并不损害{1 1 1 l取向上晶粒的回复和形核，但分布在晶界上的 粒子所形成的钉扎力会阻碍晶粒的长大，总体来看 钉扎力与二相粒子的数量成正比，与二相粒子平均 尺寸成反比，如果{11l}取向上晶粒的回复和形核 受到阻碍，那么，其它方向特别是不利于深冲性能 的{100}方向的晶粒就会迅速长大。随着卷取温度 的升高，二相粒子的分布越来越稀疏，其尺寸也越 来越大，使热轧带钢在卷取冷却过程中的晶粒能够 很好的长大，并同时将这种织构“遗传”到冷轧产品 48 I奄漓t辱2010年第1期 中，冷轧带钢晶粒度较大，最终冷轧产品的屈服强度 也较低。同时，由于高温卷取能够促进{111}织构 更为充分的发展，也相应使退火后的冷轧产品具有 相对较高的r值。从图3中可明显看出卷取温度对 相同工艺制度下冷轧产品性能的影响。结合本钢实 际情况，卷曲温度目标值设定为720℃。 3结论 经过相关研究，本钢超深冲Ⅲ钢主要热轧工艺 参数确定如下：板坯出加热炉温度不高于1210℃； 终轧温度目标值设定为900℃；卷曲温度目标值设 定为720℃。通过大批量生产实践及市场用户使用 验证，本钢冷轧超深冲Ⅲ钢力学性能合格率始终稳 定在较高水平。 万方数据