[发明专利]一种冷轧薄板45号钢连续退火生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧薄板45号钢连续退火生产方法，属于金属材料加工领域。

背景技术

45号钢成品其可用于汽车工业及建筑领域等。45号钢中碳的质量分数相对较低，退火时在奥氏体中未溶解的碳化物质点较少，球化较为困难。从能量的角度来说，球状渗碳体单位体积界面面积最小，是钢中最稳定的组织，故具有最低的界面能。由于以上原因普通连续退火容易产生网状渗碳体组织将铁素体分割开，故塑性较低导致冲压变形及开裂。附图1为45号钢冷轧后微观组织照片，晶粒明显变为纤维条状。附图2为采用传统连续退火工艺后45号钢微观组织，图中能看出传统工艺生产45号钢组织为：绝大部分片层状珠光体+少量粒状珠光体+铁素体。这种组织中铁素体被分割开，必将对宏观塑性造成恶劣影响。中国专利CN200910301238.7公开了“低碳钢冷轧板连续退火方法”，叙述了低碳薄板的连续退火特点。但此专利中要求：“带钢需进入温度为850℃～900℃的加热炉进一步加热，加热时间为56～110秒”，如果45号钢经850℃～900℃加热后势必会造成最终珠光体组织球化困难，因此不适合含碳量相对较高的45号钢生产。为得到一定的韧性和塑性，便于冲压成型及普通机械加工，需要控制合理的成分、热轧工艺、冷轧压下率、退火工艺、平整延伸率等，从而得到合适的分散碎裂的渗碳体和球状珠光体组织形态。

本发明目的是提供一种冷轧薄板45号钢连续退火生产方法，解决45号钢在连续退火生产工艺中珠光体分散、球化的问题。

发明内容

本发明的技术解决方案：本发明一种冷轧薄板45号钢连续退火生产方法，该钢种的化学成分质量百分比为：C，0.47％；Mn，0.60％；Si，0.31％；P，≤0.035％；S，≤0.035％；Cr≤0.25；Ni≤0.25；Cu≤0.25，余量为Fe。其钢的热轧工艺控制加热温度：1250±30℃；终轧温度：900±20℃；卷取温度：730±20℃；冷轧工艺控制冷轧压下率在50％-70％，其特征在于：连续退火工艺中带钢由室温进入炉内介质由H₂和N₂组成的非氧化性气氛中连续经过以下工艺步骤：

A..经37～52秒加热至240℃～260℃；

B.经607～850秒进一步加热到750℃～770℃；

C.保温214～300s；

D.经60～85秒冷却至590℃～610℃；

E.经13～19秒冷却至440℃～460℃；

F.经789～1105秒冷却至390℃～410℃后水冷至室温。

经上述工艺后，钢的屈服强度平均在450MPa左右，抗拉强度平均在680MPa左右，延伸率在20％左右。

本发明的思路是：卷取温度的高低对45号钢板屈服强度的降低起到显著的作用。本发明采用卷取温度：730±20℃，高温卷取有利于得到较大尺寸的原始晶粒，使得在冷轧变形时轧制力减小。

一定的冷轧压下率是随后连续退火再结晶的驱动力，并决定了再结晶形核点的多少。此发明根据不同的带钢厚度规格，将冷轧压下率大致控制在大于50％-70％的水平。

经过热轧和冷轧工序后的冷轧薄板45号钢进入连续退火炉。在H2和N2组成的非氧化性气氛中经经37～52秒加热至240℃～260℃，此过程利用炉内废气加热，即为带钢随后加热至高温奠定基础又能节省产能；经607～850秒进一步加热到750℃～770℃，此过程使得渗碳体逐渐溶解，微观纤维条状晶粒经加热后逐渐发生再结晶；在750℃～770℃保温214～300s此过程使得45号钢组织充分再结晶，已溶解渗碳体扩散并保持存在一定未溶解渗碳体质点；经60～85秒冷却至590℃～610℃此过程使得渗碳体在前一过程未溶解渗碳体质点处逐渐析出，未球化过程做好准备。当保留未溶解渗碳体的碳分布不均匀的奥氏体向珠光体转变时，未溶解的残余渗碳体便极易成为形核质点，这样的形核质点与在奥氏体晶界形成的核不同，它可以向四周长大，并最终最大限度的使珠光体球化，提高粒状渗碳体比例。

经13～19秒冷却至440℃～460℃此过程尽快使带钢降温至适合连续退火工艺中渗碳体分散、球化温度；经789～1105秒冷却至390℃～410℃后会更好的调节渗碳体分散化、珠光体球化及晶粒尺寸的大小，从而更好的控制抗拉强度与延伸率水平。

为了改善45号钢板形状况及得到一定的表面粗糙度，本发明采用0.9±0.3％平整延伸率来进行控制。