專利名稱：屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝。
背景技術(shù)：
低合金高強(qiáng)鋼是近三十年來發(fā)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(fù)合添加鈮、鈦、釩等微合金元素，形成碳氮化合物粒子析出進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)通過微合金元素的細(xì)化晶粒作用獲得較高的強(qiáng)度。隨著汽車和家電行業(yè)的迅猛發(fā)展，目前，該類鋼根據(jù)合金成分的不同，已發(fā)展出不同強(qiáng)度級別的冷軋低合金高強(qiáng)鋼。國內(nèi)大部分鋼廠對冷軋低合金高強(qiáng)鋼板主要采用連續(xù)退火方式進(jìn)行熱處理。與傳統(tǒng)的罩式退火工藝相比，連續(xù)退火工藝大大節(jié)省了退火時(shí)間，減少了能源消耗，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)量。對于冷軋低合金高強(qiáng)鋼板，連續(xù)退火是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，但該過程耗會邑很I^J。在現(xiàn)有冷軋低合金高強(qiáng)鋼板制造工藝中，對屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板進(jìn)行連續(xù)退火處理一般采用的工藝為以10°C /s的速率加熱至200°C，接著以5°C /s的速率加熱至800°C，均熱100s，然后以10°C /s的速率冷卻至600°C，再以25°C /s的速率冷卻至400°C，之后以0. 7°C /s的速率緩冷至280°C左右，最后入水冷卻至室溫，此過程花費(fèi)的時(shí)間約為440s，得到鋼板的力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度約430MPa，抗拉強(qiáng)度約500MPa，斷后伸長率約21%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝，與現(xiàn)有工藝相比，減少了工藝時(shí)間，實(shí)現(xiàn)節(jié)能且高效生產(chǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝，該鋼種的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 彡 0. 1 %，Mn 彡 1. 6 %，Si 彡 0. 5 %，P 彡 0. 025 %，S 彡 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(xù)退火工藝包括如下步驟1) 一次加熱段，從室溫以20士5°C /s的速率加熱至650士20°C ；2) 二次加熱段，以150士25°C /s的速率加熱至800士 10°C ；3)均熱段，均熱溫度800士 10°C，均熱時(shí)間40 IOOs ；4)緩冷段，以10士5°C /s的速率冷卻至600士20°C ；5)快冷段，以25士5°C /s的速率冷卻至270士20°C ；6)入水冷卻至室溫。本發(fā)明冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的屈服強(qiáng)度平均440MPa，抗拉強(qiáng)度500MPa，斷后伸長率在21%左右。本發(fā)明冷軋低合金高強(qiáng)鋼板通過將冷軋壓下率控制在60 70%，是隨后連續(xù)退火再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力，并決定了再結(jié)晶形核率的高低。加熱速率對屈服強(qiáng)度420MPa級低合金高強(qiáng)鋼的組織轉(zhuǎn)變及力學(xué)性能沒有影響， 本發(fā)明將一次加熱段和二次加熱段的加熱速率分別提升為20士5°C /s和150士25°C /s，與原工藝相比，減少了加熱時(shí)間。在800°C，屈服強(qiáng)度420MPa級低合金高強(qiáng)鋼以極快的速度奧氏體化，本發(fā)明將均熱時(shí)間設(shè)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(shí)間。過時(shí)效工藝的作用是使鋼中的碳化物在晶內(nèi)均勻析出分布，減少鋼中固溶碳含量，降低成品鋼板的時(shí)效性。對屈服強(qiáng)度420MPa級低合金高強(qiáng)鋼，在緩冷與快冷過程中碳化物已充分析出，因此本發(fā)明將原生產(chǎn)工藝過時(shí)效段的冷卻速率改變?yōu)榕c快冷速率相同， 將快冷段出口設(shè)定為270士20°C，與現(xiàn)有退火工藝相比，減少了冷卻時(shí)間。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明縮短了連續(xù)退火時(shí)鋼的加熱、均熱和冷卻時(shí)間，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明通過調(diào)整連續(xù)退火參數(shù)，在維持鋼的力學(xué)性能幾乎不變的同時(shí)，能顯著縮短連續(xù)退火時(shí)鋼的在爐時(shí)間，可以降低能耗，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1為現(xiàn)有屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝示意圖。圖2為本發(fā)明屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝示意圖。圖3為本發(fā)明屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板連續(xù)退火后的金相組織照片，可清晰看到細(xì)化的晶粒組織與晶粒內(nèi)部細(xì)小的碳化物析出相。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對本發(fā)明的進(jìn)一步說明。實(shí)施例1將本發(fā)明屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板從室溫以15°C /s的速率加熱至 6300C，接著以125°C /s的速率加熱至790°C，均熱100s，然后以5°C /s的速率冷卻至620°C， 再以20°C /s的速率冷卻至290°C，最后入水冷卻至室溫。實(shí)施例2參見圖2，將本發(fā)明屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板從室溫以20°C /s的速率加熱至650°C，接著以150°C /s的速率加熱至800°C，均熱70s，然后以10°C /s的速率冷卻至600°C，再以25°C /s的速率冷卻至270°C，最后入水冷卻至室溫。實(shí)施例3將本發(fā)明屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板從室溫以25°C /s的速率加熱至 6700C，接著以175°C /s的速率加熱至810°C，均熱40s，然后以15°C /s的速率冷卻至580°C， 再以30°C /s的速率冷卻至250°C，最后入水冷卻至室溫。表1力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的連續(xù)退火工藝，該鋼種的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 彡 0. 1%，Μη 彡 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% ；其特征是，其連續(xù)退火工藝包括如下步驟1)一次加熱段，從室溫以20士5°C /s的速率加熱至650士20°C ；2)二次加熱段，以150士25°C /s的速率加熱至800士 10°C ；3)均熱段，均熱溫度800士10°C，均熱時(shí)間40 IOOs ；4)緩冷段，以10士5°C/s的速率冷卻至600士20°C ；5)快冷段，以25士5°C/s的速率冷卻至270士20°C ；6)入水冷卻至室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種屈服強(qiáng)度420MPa級冷軋低合金高強(qiáng)鋼板的快速高效連續(xù)退火工藝，該鋼種的化學(xué)成分質(zhì)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％。從室溫以20±5℃/s的速率加熱至650±20℃，接著以150±25℃/s的速率加熱至800±10℃，均熱40-100s，然后以10±5℃/s的速率冷卻至600±20℃，再以25±5℃/s的速率冷卻至270±20℃，最后入水冷卻至室溫。本發(fā)明生產(chǎn)的連續(xù)退火鋼板，在維持力學(xué)性能幾乎不變的同時(shí)，縮短了連續(xù)退火時(shí)間，降低了能耗。
文檔編號C21D11/00GK102492823SQ20111044604
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者張清, 郭文淵 申請人:上海寶翼制罐有限公司