專利名稱：：一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及自行車(chē)、鋼制家俱、五金和文具等行業(yè)使用的冷軋鋼板的制造方法，特別是涉及一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的制造方法。技術(shù)背景全硬、1/2硬質(zhì)、1/4硬質(zhì)和l/8硬質(zhì)等系列冷軋硬質(zhì)鋼板，廣泛應(yīng)用于自行車(chē)、鋼制家俱、五金和文具等行業(yè)。目前其制造可以通過(guò)分批退火和連續(xù)退火兩種工藝路徑，前者在生產(chǎn)中，由于是緊巻退火，退火周期較長(zhǎng)，鋼巻不同部位退火溫度和保溫時(shí)間的均勻性差，鋼板硬度的均勻性受到影響，一般不能通過(guò)調(diào)節(jié)退火工藝對(duì)鋼板的硬度進(jìn)行控制，因此，在這種工藝條件下，通過(guò)采用退火后調(diào)質(zhì)軋制或通過(guò)調(diào)整化學(xué)成分的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷軋鋼板硬度的控制。連續(xù)退火工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的工藝步驟包括鋼坯加熱、熱軋、巻取、冷軋、退火、冷卻、常規(guī)過(guò)時(shí)效和平整等工藝，這種工藝中連續(xù)退火保溫時(shí)間短，帶鋼溫度均勻性較好，有利于獲得較均勻的硬度，因此，在連續(xù)退火工藝條件下，可以通過(guò)調(diào)節(jié)退火溫度對(duì)鋼板硬度進(jìn)行控制，其生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)是在回復(fù)溫度區(qū)(目標(biāo)溫度為54(TC)退火生產(chǎn)全硬鋼板，在接近完全再結(jié)晶溫度區(qū)(目標(biāo)溫度為59(TC)退火生產(chǎn)l/4硬質(zhì)鋼板，在完全再結(jié)晶溫度區(qū)(目標(biāo)溫度為61(TC)退火生產(chǎn)l/8硬質(zhì)鋼板，由于各品種的退火溫度區(qū)間較窄，對(duì)退火工藝的控制有嚴(yán)格的要求，此外由于l/2硬質(zhì)鋼板的硬度所對(duì)應(yīng)的退火溫度區(qū)間為部分再結(jié)晶區(qū)，溫度波動(dòng)對(duì)硬度的影響很大，無(wú)法得到穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，因此不能生產(chǎn)l/2硬質(zhì)板。另一方面，對(duì)于加熱爐為直接火焰加熱的連續(xù)退火機(jī)組，采用該生產(chǎn)技術(shù)，由于退火溫度較低，氧化的表面不能得到完全還原，存在氧化色缺陷，得不到優(yōu)良的光亮表面。冷軋硬質(zhì)鋼板一般具有規(guī)格多，合同量少的特點(diǎn)，如果采用不同的化學(xué)成分來(lái)生產(chǎn)不同硬度的冷軋板，對(duì)于大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)來(lái)說(shuō)，難以組織安排生產(chǎn)，迫切需要開(kāi)發(fā)采用相同化學(xué)成分，通過(guò)工藝手段來(lái)調(diào)節(jié)冷軋板硬度的生產(chǎn)技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用相同化學(xué)成分，通過(guò)工藝手段來(lái)調(diào)節(jié)冷軋板硬度的連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的制造方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的制造方法，工藝步驟包括鋼坯加熱、熱軋、巻取、冷軋、退火、冷卻、常規(guī)過(guò)時(shí)效和平整，其特征在于鋼坯由重量百分比為C:0.040.08%，Si:《0.30%，Mn:0.150.40%，P:《0.025%，S:《0.025%，N:《0.005%，Nb:0.0150.035%，Al:2s0.015%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)組成；其工藝步驟中，鋼坯加熱溫度為12001250。C，熱軋溫度為850。C以上，巻取溫度為550780°C，冷軋的壓下率為45%75%，退火的溫度為63085(TC，退火時(shí)間3060s。為了得到全硬冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為55060(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為63066(TC。為了得到l/2硬質(zhì)冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為55060(TC，冷軋的壓下率為5575%，退火溫度為76079(TC。為了得到l/4硬質(zhì)冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為55060(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為82085(TC。作為另一種實(shí)施方式，為了得到l/4硬質(zhì)冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為70075(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為72078(TC。為了得到l/8硬質(zhì)冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為70075(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為80085(TC。本發(fā)明的有益效果是經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)某煞衷O(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)節(jié)熱軋巻取溫度和冷軋退火溫度實(shí)現(xiàn)了同一化學(xué)成分不同硬度要求的系列冷軋硬質(zhì)鋼板的生產(chǎn)，由于l/2硬質(zhì)板、1/4硬質(zhì)板和1/8硬質(zhì)板都是在完全再結(jié)晶組織上進(jìn)行硬度的調(diào)節(jié)，降低了生產(chǎn)難度，大大提高了性能的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)了在該類機(jī)組上采用同一化學(xué)成分來(lái)生產(chǎn)系列冷軋硬質(zhì)鋼板。其生產(chǎn)組織難度小，適合小批量、多品種的生產(chǎn)要求。具體實(shí)施方式本發(fā)明選擇化學(xué)成分及其范圍的原因如下碳含量范圍的選擇主要考慮煉鋼工藝的可操作性和經(jīng)濟(jì)性，如果碳含量低于O.04%，煉鋼時(shí)須進(jìn)行真空處理，增加生產(chǎn)成本，如果碳含量超過(guò)0.08%，有時(shí)需增碳，亦增加煉鋼的生產(chǎn)成本。硅和氮作為殘留元素存在，不特意添加。Mn采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的常規(guī)含量，以便生產(chǎn)組織，其主要作用是與硫結(jié)合成MnS，防止因FeS所造成的熱裂紋。P和S作為殘留元素存在，考慮到煉鋼工序的經(jīng)濟(jì)性，按《0.025%控制。鋁主要是作為脫氧元素添加的，要實(shí)現(xiàn)完全脫氧，其含量要求在0.015%以上。鈮在鋼中起到阻礙退火再結(jié)晶、細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化的作用，其含量低于0.015%，阻礙再結(jié)晶的作用不夠強(qiáng)，在加熱爐為直火加熱的連續(xù)退火機(jī)組上不能生產(chǎn)出光亮表面的全硬鋼板，其含量超過(guò)0.035%時(shí)，其阻礙再結(jié)晶的作用過(guò)強(qiáng)，縮小l/2硬質(zhì)鋼板的退火溫度控制范圍，增加其生產(chǎn)難度，特別當(dāng)冷軋率較低時(shí)。本發(fā)明選擇工藝范圍的原因如下采用常規(guī)熱軋工藝(Ar3以上終軋)，是為了保證工藝穩(wěn)定性和可操作性。采用55060(TC的低溫巻取時(shí)，鋼板的硬度與退火溫度的關(guān)系呈現(xiàn)出回復(fù)區(qū)、完全再結(jié)晶低溫區(qū)和軟化區(qū)(鈮的析出相長(zhǎng)大、晶粒粗化)等三個(gè)硬度較穩(wěn)定的平臺(tái)，硬度分別對(duì)應(yīng)于全硬鋼板(HRB100左右)、1/2硬質(zhì)鋼板(HRB80左右)和l/4硬質(zhì)鋼板(HRB72左右)；采用70075(TC的高溫巻取時(shí)，因熱軋態(tài)鈮充分析出且其析出相粗化，鈮阻礙退火再結(jié)晶的作用減弱，其細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化作用明顯減少，退火時(shí)完全再結(jié)晶低溫區(qū)向低溫移動(dòng)，且該區(qū)間的硬度對(duì)應(yīng)于l/4硬質(zhì)鋼板(HRB70左右)，軟化區(qū)的硬度明顯下降，對(duì)應(yīng)于l/8硬質(zhì)鋼板(HRB60左右)。采用常規(guī)的冷軋壓下率(4575%)，對(duì)于l/2硬質(zhì)鋼板，當(dāng)冷軋壓下率為45%時(shí)，其退火溫度控制范圍較窄，不利于硬度的穩(wěn)定性，因此，冷軋壓下率按5575%控制。退火溫度的選擇保證在本發(fā)明的化學(xué)成分、巻取溫度和冷軋壓下范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)硬度控制的溫度范圍。實(shí)施例連續(xù)退火工藝生產(chǎn)的冷軋硬質(zhì)鋼板，其組成成分的重量百分比為C:0.040.08%，Si:《0.30%，Mn:0.150.40%，P:《0.025%，S:《0.025%，N:《0.005%，Nb:0.0150.035%,Al:》0.015%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)組成。全硬冷軋鋼板的制造方法為按上述化學(xué)成分進(jìn)行冶煉和連鑄，通過(guò)Ar3以上溫度熱軋，55060CTC巻取，4575%壓下率冷軋，630660。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過(guò)時(shí)效，經(jīng)平整后，獲得成品；1/2硬質(zhì)冷軋鋼板的制造方法為按上述化學(xué)成分進(jìn)行冶煉和連鑄，通過(guò)Ar3以上溫度熱軋，55060(TC巻取，5575%冷軋，760790。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過(guò)時(shí)效，經(jīng)平整后，獲得成品；1/4硬質(zhì)冷軋鋼板的制造方法為按上述化學(xué)成分進(jìn)行冶煉和連鑄，通過(guò)Ar3以上溫度熱軋，55060(TC巻取，4575%冷軋，820850。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過(guò)時(shí)效，經(jīng)平整后，獲得成品；或按上述化學(xué)成分進(jìn)行冶煉和連鑄，通過(guò)Ar3以上溫度熱軋，700750r巻取，4575%冷軋，72078(TC退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過(guò)時(shí)效，經(jīng)平整后，獲得成品；1/8硬質(zhì)冷軋鋼板的制造方法為按上述化學(xué)成分進(jìn)行冶煉和連鑄，通過(guò)Ar3以上溫度熱軋，70075(TC巻取，4575%冷軋，800850。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過(guò)時(shí)效，經(jīng)平整后，獲得成品。表l表示試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分，試驗(yàn)鋼經(jīng)冶煉、熱軋、冷軋、退火后得到的硬度情況見(jiàn)表2和表3所示。其中A1—A2為本發(fā)明采用的化學(xué)成分，B1—B3為對(duì)照鋼的化學(xué)成分。表l本發(fā)明和對(duì)比鋼的化學(xué)成分(重量百分比)，％<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2本發(fā)明試驗(yàn)鋼的力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3對(duì)比試驗(yàn)鋼的力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表2可以看出，發(fā)明的全硬鋼板退火溫度范圍明顯高于對(duì)比鋼，既在加熱爐為直接火焰加熱的連續(xù)退火機(jī)組生產(chǎn)時(shí)保證得到無(wú)氧化色的冷軋鋼板，且成品硬度對(duì)化學(xué)成分、熱軋工藝和冷軋壓下率不敏感；發(fā)明的l/2硬質(zhì)鋼板的退火溫度范圍在完全再結(jié)晶低溫區(qū)，化學(xué)成分、熱軋工藝和冷軋壓下率對(duì)成品硬度的影響很小，而對(duì)比鋼要生產(chǎn)l/2硬質(zhì)板，必須在部分再結(jié)晶區(qū)退火，硬度對(duì)退火溫度極為敏感，不可能得到性能穩(wěn)定的產(chǎn)品；發(fā)明的l/4硬質(zhì)鋼板可以通過(guò)低溫巻取，在高溫軟化區(qū)退火或通過(guò)高溫巻取在完全再結(jié)晶低溫區(qū)退火來(lái)生產(chǎn)，而對(duì)比鋼要生產(chǎn)1/4硬質(zhì)板必須采用B1鋼的化學(xué)成分和熱軋工藝，且對(duì)化學(xué)成分和工藝的依賴性更強(qiáng)；發(fā)明的l/8硬質(zhì)鋼板通過(guò)高溫巻取、在高溫軟化區(qū)退火來(lái)生產(chǎn)，而對(duì)比鋼要生產(chǎn)l/8硬質(zhì)鋼板，必須采用B2的成分，在61063(TC溫度范圍內(nèi)退火。權(quán)利要求1.一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的制造方法，工藝步驟包括鋼坯加熱、熱軋、卷取、冷軋、退火、冷卻、常規(guī)過(guò)時(shí)效和平整，其特征在于鋼坯由重量百分比為C0.04～0.08％，Si≤0.30％，Mn0.15～0.40％，P≤0.025％，S≤0.025％，N≤0.005％，Nb0.015～0.035％，Al≥0.015％，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)組成；其工藝步驟中，鋼坯加熱溫度為1200～1250℃，熱軋溫度為850℃以上，卷取溫度為550～780℃，冷軋的壓下率為45％～75％，退火的溫度為630～850℃，退火時(shí)間30～60s。2.如權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為550600°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為63066(TC，得到全硬冷軋鋼板。3.如權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為550600°C，冷軋的壓下率為5575%，退火溫度為76079(TC，得到l/2硬質(zhì)冷軋鋼板。4.如權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為550600°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為82085(TC，得到l/4硬質(zhì)冷軋鋼板。5.如權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為700750°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為72078(TC，得到l/4硬質(zhì)冷軋鋼板。6.如權(quán)利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為700750°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為80085(TC，得到l/8硬質(zhì)冷軋鋼板。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種采用相同化學(xué)成分，通過(guò)工藝手段來(lái)調(diào)節(jié)冷軋板硬度的連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質(zhì)鋼板的制造方法，工藝步驟為將一定組份組成的鋼坯，在1200～1250℃的溫度下加熱；經(jīng)過(guò)加熱的鋼坯在850℃以上溫度熱軋形成鋼帶；熱軋過(guò)的鋼帶在550～780℃的溫度范圍卷??；卷取后的鋼帶在45～75％的壓下率的范圍內(nèi)冷軋；冷軋后的鋼帶在630～850℃的溫度下退火30～60s；然后冷卻和常規(guī)過(guò)時(shí)效，經(jīng)平整后獲得成品。由于1/2硬質(zhì)板、1/4硬質(zhì)板和1/8硬質(zhì)板都是在完全再結(jié)晶組織上進(jìn)行硬度的調(diào)節(jié)，降低了生產(chǎn)難度，大大提高了性能的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)了在該類機(jī)組上采用同一化學(xué)成分來(lái)生產(chǎn)系列冷軋硬質(zhì)鋼板。文檔編號(hào)B21B37/74GK101147921SQ20071020241公開(kāi)日2008年3月26日申請(qǐng)日期2007年11月7日優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日發(fā)明者劉慶春,王敏莉,鄭之旺申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院;攀枝花新鋼釩股份有限公司