鋼帶再結晶退火原理

1、鋼帶的再結晶退火原理一、鋼的冷塑性變形不經加熱在常溫下的鋼經軋制、拉拔、擠壓等工藝，產生不能恢復原 形狀和尺寸的變形。說明鋼所受的加工壓力大于鋼的彈性極限，引起了鋼的塑性變形，這一過程叫鋼的冷塑性變形。1. 組織結構的變化。鋼在軋制時，尺寸和外形的變化是內部晶粒變 形的總和，在軋制過程中，各個晶粒順著軋制方面伸長壓扁破碎形成 纖維狀，變形程度很大時，在破碎和拉長的晶粒內部出現了許多極細 小的碎塊，通常稱這種結構為亞結構，這種晶粒稱為亞晶粒。2. 內部應力。在金屬材料的冷塑性變形中，各種因素導致變形不均 勻，使變形時所施加的能量中有10%15%的比例以彈性能 的形式 保留在金屬內部。其具體形式就

2、是金屬中的彈性畸變和內應力。3. 冷塑性變形與變形組織。在冷塑性變形中，隨著變形程度的增大， 各晶粒的取向大致趨于一致，這種由于變形的結果而使晶粒具有擇優(yōu) 取向的組織，叫變形結構。例：帶鋼經壓下率 20 %左右的冷軋后的 晶粒組織被延伸和硬化，抗拉強度高達680mpa以上，而產品標準要 求260350mpa，這樣的帶鋼幾乎不能進行任何進一步加工形成，與產品要求完全不符，為此必須適當調整晶粒的結構以恢復所需的塑 性，得到標準要求的力學性能和良好的成形性。二、冷軋鋼板的再結晶退火。經冷塑性變形的金屬，加熱到再結晶溫度以上，經保溫后冷卻的熱處 理工藝叫再結晶退火。冷軋后金屬內部組織產生晶粒拉長破碎和

3、晶體缺陷大量存在的 現象，有向穩(wěn)定組織自發(fā)轉化的趨勢，然而在常溫下，金屬的原子動 能小，擴散能力差，擴散速度慢。這種自發(fā)傾向無法實現，必須施加 推動力， 這種推動力就是將帶鋼加熱到一定的溫度， 使原子能量發(fā)生 變化。 隨著溫度升高，組織和性能的變化分三個階段：回復、再結晶、晶粒 長大。1. 回復。當加熱溫度升高時，冷變形金屬中微觀內應力顯著降低， 但強度硬度變化不大，塑性和韌性稍有上升，顯微組織無顯著變化， 新的晶粒沒有出現，這種變化叫回復。例：從室溫到 400 C,帶鋼內 部的組織無顯著變化， 軋制過程被拉長的晶粒剛剛獲得恢復， 尚未形 成再結晶。2. 再結晶。 冷變形金屬加熱到較高溫度時，

4、 將形成一些與變形晶粒 不同的和內部缺陷較少的 等軸小晶粒 ，這些小晶粒不斷向周圍的變形 金屬擴大， 直到金屬的冷變形組織完全消失為止， 這一過程稱為再結 晶。帶鋼從400 C加熱到723 C以下區(qū)間就是再結晶形成階段，因而 這個溫度區(qū)間加熱速度必須加以控制。3. 晶粒長大。再結晶完成后，溫度繼續(xù)升高或延長保溫時間，晶粒 會繼續(xù)長大。晶粒長大也是一個自發(fā)的過程，它使晶界減少，能量降 低，組織變得穩(wěn)定。4. 碳的析出。 碳鋼加熱以后冷卻時， 碳在鐵素體內的溶解度隨溫度 的下降而下降。因而不斷有飽和碳析出，但析出的速度較慢，如果在300 C左右快速冷卻到室溫，就有過飽和的碳留在鐵素體內，在室溫 下繼續(xù)從鐵素體中析出，使硬度上升，產生時效硬化。故在320左右必須緩冷，使用碳充分從鐵素體內析出。從 600 C冷卻到320 C所 需得時間叫有效冷卻時間。為了從高溫到常溫的時間最短，而使碳盡 可能析出，采用先快冷到過時效溫度以下，使碳在鐵素體內達到過飽 和，而在過時效溫度內保溫，讓碳析出，然后再次快速冷卻到常溫。三、再結晶退火工藝的選擇1. 再結晶退火溫度。冷軋時的變形程度越大，則內應力越高，愈處 于不穩(wěn)定狀態(tài)，再結晶溫度越低；材料的含碳量和磷硫雜質越高，再 結晶溫度越高；加熱速度越快，再結晶溫度越高。2. 過時效溫度。過時效溫度過高，使二次快冷后的鐵素體內的碳過 多，