冷軋罩式退火工藝及原理

軋鋼工培訓材料2018年7月罩式退火工藝及原理

1、冷軋工序組織變化酸軋工序壓下率控制標準，以及帶鋼組織演變機理和特點1、冷軋工序組織變化經過冷軋加工后的鋼卷，由于其晶粒被破碎拉長，晶格發(fā)生嚴重畸變，使得鋼的硬度增加，塑軔性降低，即產生加工硬化現(xiàn)象。通過將其加熱到再結晶溫度以上，奧氏體轉化溫度以下，并保溫一定時間，使晶界上不穩(wěn)定的原子由于熱運動重新排列，經過形核、長大這一過程，形成新的等軸晶粒，即產生再結晶現(xiàn)象。從而使鋼的強硬度降低，塑韌性增加，使得帶鋼獲得良好的工藝及使用性能。再結晶的發(fā)生需要一定的時間和溫度，但隨著溫度的升高和時間的過分延長，已形成的等軸晶粒其晶界之間會發(fā)生融合，新的等軸晶粒繼續(xù)長大，這一過程將使鋼的各項性能再次下降。所以再結晶退火可概括為:通過加熱和保溫，既要使經冷軋后的鋼發(fā)生再結晶，同時又要防止其晶粒過分長大。1、冷軋工序組織變化酸軋工序壓下率控制標準，以及帶鋼組織演變機理和特點退火工序影響再結晶后晶粒大小的主要因素是退火溫度和保溫時間:在一定的冷變形條件下，再結晶后的晶粒大小隨退火溫度和保溫時間的不同而變化，加熱溫度越高，保溫時間越長，晶粒越粗大。退火溫度/*c圖4再結晶后晶粒尺寸與退火溫度的關系

晶粒尺寸1、冷軋工序組織變化2、退火原因鋼材經過冷軋變形后金屬內部組織產生晶粒拉長、晶粒破碎和晶體缺陷大量存在現(xiàn)象，導致金屬內部自由能升高，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具有自發(fā)地恢復到比較完整、規(guī)則和自由能低穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢。在室溫下，原子的動能少，擴散力差，擴散速度慢，導致這種傾向無法實現(xiàn)，須施加激活力，這種激活力就是將鋼加熱到一定溫度，使原子獲得足夠的擴散動能，消除晶格畸變，使組織、性能發(fā)生變化。因此經過冷軋后的鋼材必須經過熱處理退火。3、退火目的及作用退火的目的及作用退火是將帶鋼加熱到一定的溫度保溫后再冷卻的工藝操作。冷軋板的退火是冷軋帶鋼生產中最主要的熱處理工序之一。冷軋帶鋼的退火因鋼種的不同分初退火、中間退火和成品退火，大多采用的是成品退火，其目的是消除冷軋造成的內應力和加工硬化，使鋼板具有標準所要求的力學性能、工藝性能及顯微結構，這種熱處理一般為再結晶退火。4、罩退與連續(xù)退火線比較區(qū)別罩式退火：生產周期長（幾十個小時），

與清洗線、平整線分開布置，整體聯(lián)成一條冷板生產流程，但可選擇的進行脫脂清洗，且鋼種及規(guī)格對整體生產的影響較小，可小批量靈活的組織生產，單爐臺生產，爐臺數(shù)量可根據(jù)產量和品種變化隨時增減，中間工序有庫存緩沖，產量和品種適應能力強，適合多品種，小批量生產及試驗生產。連續(xù)退火：生產周期短（幾分鐘），脫脂清洗、退火、平整聯(lián)成一條整體生產線，生產效率高，但受計劃影響啟停和規(guī)格品種切換等成本高，產品規(guī)格覆蓋范圍不宜太寬，產量不宜太低。適合大批量，少品種生產。連退與罩退生產線4、罩退退與連連續(xù)退退火線線比較較區(qū)別別罩式退退火：：罩式式爐退退火加加熱和和冷卻卻速度度慢，，使得得碳化化物析析出和和晶粒粒長大大有充充足的的時間間，這這種再再結晶晶退火火方式式有利利于形形成對對深沖沖性能能有利利的餅餅形晶晶粒，，能獲獲得較較好的的n值，r值，在在生產產深沖沖、超超深沖沖用鋼鋼方面面可以以方便便的控控制，，有其其優(yōu)越越性。。連續(xù)退退火：：加熱熱和冷冷卻速速度快快，保保溫時時間短短，為為了再再結晶晶盡可可能充充分和和得到到良好好的成成形性性，對對化學學成分分和退退火制制度的的要求求較嚴嚴格，，低碳碳鋼產產品性性能與與罩退退相比比硬度度高，，強度度高，，塑性性低，，更適適合生生產汽汽車用用高強強度鋼鋼。4、罩退退與連連續(xù)退退火線線比較較區(qū)別別罩式退退火：：整卷卷退火火，內內外溫溫度存存在一一定的的不均均勻容容易發(fā)發(fā)生粘粘結，，通過過加熱熱讓板板帶表表面殘殘油揮揮發(fā)，，如揮揮發(fā)不不好易易造成成清潔潔度低低（可可選擇擇的進進行脫脫脂清清洗）），適適于生生產太太薄的的產品品規(guī)格格，但但對中中厚規(guī)規(guī)格產產品生生產沒沒有限限制。。連續(xù)退退火：：經過過脫脂脂清洗洗表面面清潔潔，開開卷加加熱帶帶鋼溫溫度均均勻，，帶鋼鋼平直直度，，板形形優(yōu)良良。適適合生生產表表面要要求較較高的的產品品和薄薄規(guī)格格產品品。5、罩式式退火火工藝藝流程程圖裝料；；內罩罩；加加熱罩罩；冷冷卻內罩罩加熱罩罩噴淋冷冷卻冷卻風風機冷卻風風機水水罩式退退火爐爐加熱罩罩內罩鋼卷爐臺6、常用用退火火工藝藝曲線線6、常用用退火火工藝藝曲線線罩式退退火工工藝厚度（mm）>、≤加熱、保溫制度（單位：小時）帶罩冷卻（單位：小時）1段2段0.3-0.51213.1660.501-0.81212.350.801-1.5121251.501-2.01211.84.5退火工工藝參參數(shù)400℃以前不不控制制加熱熱速度度；400℃-730℃℃加熱時時間不不低于于12小時，，730℃保溫，，保溫溫時間間不低低于11.8小時（（卷冷冷、熱熱點溫溫差≤≤60℃℃）,輻射冷冷卻時時間不不低于于1.5小時，，噴淋淋開始始溫度度為370℃，出爐爐溫度度為80℃℃。具體體方案案見下下表所所示。。DC03鋼種退退火工工藝制制度罩式退退火工工藝空氣/水冷卻卻加熱均熱冷卻7、罩式式退火火溫度度分布布特點點加熱過過程的的溫度度分布布冷卻過過程的的溫度度分布布因鋼卷卷整卷卷退火火，在在退火火過程程中溫溫度存存在差差異。。加熱熱過程程中，，鋼卷卷外圈圈溫度度高芯芯部溫溫度低低，鋼鋼卷膨膨脹外外圈受受拉應應力，，內圈圈受壓壓應力力；反反之在在冷卻卻過程程中外外圈溫溫度低低芯部部溫度度高，，鋼卷卷整體體外圈圈受壓壓應力力，內內圈受受拉應應力。。8、退火火粘結結問題題在冷硬硬卷的的緊卷卷立卷卷再結結晶退退火過過程中中，經經常發(fā)發(fā)生相相鄰卷卷層間間粘到到一起起，增增加了了后道道工序序平整整機的的開卷卷張力力，并并且在在開卷卷過程程中會會造成成板帶帶撕裂裂，出出現(xiàn)皺皺痕等等情況況，并并且因因同樣樣的粘粘結力力會造造成不不同程程度板板形缺缺陷，，這種種缺陷陷就是是我們們通常常稱為為的罩罩式爐爐粘鋼鋼。粘結缺缺陷粘結的的影響響因素素酸軋的的卷取取張力力原料板板形鼓包缺缺陷表面物物理情情況及及粗糙糙度退火工工藝制制度及及熱應應力分分布情情況表面清清潔度度及殘殘留情情況平整生生產開開卷張張力及及生產產速度度粘結解解決措措施張力控控制方方面：：酸軋軋采用用階梯梯張力力控制制，最最大程程度的的降低低卷曲曲張力力，尤尤其對對于薄薄規(guī)格格。對對于品品種鋼鋼及特特殊規(guī)規(guī)格、、鋼種種等流流向脫脫脂清清洗線線，既既能提提高板板面質質量而而且能能降張張力，，增加加防粘粘層等等，使使粘結結幾率率降低低；表面粗粗糙度度方面面：給給罩退退備料料末機機架采采用大大粗糙糙度輥輥，形形成合合適的的表面面的Ra值和PPI值，降降低粘粘結傾傾向；；板形控控制：：為了了避免免粘結結在軋軋機為為罩退退備料料采用用微邊邊浪控控制，，避免免中浪浪對粘粘結造造成影影響；；粘結解解決措措施退火工工藝優(yōu)優(yōu)化：：采用用合適適的退退火升升溫和和降溫溫制度度，避避免因因溫度度差異異熱應應力過過大造造成的的粘結結風險險，尤尤其對對于特特殊規(guī)規(guī)格，，根據(jù)據(jù)實際際溫度度差采采用相相應時時間的的帶罩罩緩慢慢冷卻卻，降降低冷冷卻過過程中中的壓壓應力力，最最大程程度上上減少少粘結結風險險；同同時合合理配配爐，，采用用規(guī)格格和卷卷位的的合理理搭配配，減減少易易發(fā)生生粘結結鋼卷卷的粘粘結傾傾向。。平整生生產的的張力力和速速度控控制：：對于于粘結結較嚴嚴重的的鋼卷卷在采采用大大張力力和高高速生生產，，大于于500m/min，使粘粘結情情況減減弱。。9、鋼卷卷在加加熱過過程熱熱應力力分布布在加熱熱過程程中隨隨加熱熱時間間的變變緩和和退火火時間間的延延長，，卷內內心處處的應應力一一直向向變小小趨勢勢發(fā)展展，而而隨外外徑逐逐漸增增大應應力隨隨退火火時間間的延延長，，呈現(xiàn)現(xiàn)處