[发明专利]一种带钢在连续退火炉内热拉伸的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于金属热处理与金属热加工技术领域，涉及一种带钢在连续退火炉内热拉伸的方法和装置。

背景技术

带钢在冷轧时由于加工不均匀，或多或少都会出现板形不平现象，冷轧带钢越薄，其板形不平程度可能越严重。一般都要在带钢退火冷却之后通过冷态拉伸弯曲矫直机组，对带钢进行常温下的拉伸形变，以矫平带钢板形。在此过程中，随着带钢被拉长，在带钢内部产生不均匀的加工硬化和不均匀的内应力。冷形变后硬化的钢板处于不稳定的高自由能状态，具有向着冷形变前低自由能状态自发回复的趋势，因此，这种带钢经过一定时间搁置，或者遇到温度较高的情况，就会自发地回复，重新出现冷形变之前的不平的板形状态。这是金属的时效现象之一。

带钢在常温下的屈服强度在10～50kg／mm²以上，是其在再结晶温度下屈服强度的5～10倍以上。带钢在常温下的拉伸十分困难，而且会造成带钢的加工硬化和残留应力。常温下带钢的拉伸弯曲矫直方法仅用于矫平其板形，而无法用于延伸率较大时的定量减薄。

发明内容

本发明的目的是提供一种带钢在连续退火炉内热拉伸的方法，在避免带钢产生加工硬化和残余应力的前提下改善带钢的板形，并能根据需要使带钢在0～50％延伸率范围实现定量减薄。本发明的另一目的是提供实现上述方法的装置。

本发明带钢在连续退火炉内热拉伸的方法，其特征是：所述带钢在连续退火炉的均热段或缓冷段进行热拉伸，利用热拉伸前后张力拉伸辊的速度差将带钢均匀拉长，使带钢在650～950℃温度状态下矫平板形和减薄。

对带钢的拉伸强度高于带钢在炉内高温下的屈服强度。根据需要，热拉伸后带钢的延伸率为0～50％。

均热段或缓冷段设有拉伸区，拉伸区设有一对张力拉伸辊对带钢进行热拉伸，带钢依次经过第一支张力拉伸辊和第二支张力拉伸辊之间的区域为拉伸变形区，第二支张力拉伸辊的圆周速度大于或等于第一支张力拉伸辊的圆周速度。第一支张力拉伸辊之前和第二支张力拉伸辊之后各有1-10支张力辊。张力拉伸辊和张力辊的材质为耐热金属或耐热非金属。张力拉伸辊表面进行毛化处理。带钢的材质为碳素钢、合金钢、不锈钢和硅钢。

拉伸变形区的长度等于2支张力拉伸辊的中心距(拉伸变形区带钢处在水平时)，或拉伸变形区的长度等于拉伸变形区在带钢所处平面上的投影长度(拉伸变形区带钢不处在水平时)。当退火炉内带钢较厚，或者退火温度较低，或者带钢拉伸的延伸率较大，需要较多的张力辊支数，张力辊总数最多不超过20支。带钢在各个张力辊上和张力拉伸辊上缠绕的包角应尽量大。

带钢在再结晶温度以上经过热拉伸矫直并减薄后不会产生加工硬化和残余应力。带钢在连续退火炉内加热到高于再结晶温度，一般为650～950℃，在高温下带钢的屈服强度一般只有冷态下的10～20％，带钢在再结晶温度以上的塑性、延伸率和断面收缩率比冷态时均有大幅度提高，所需的热拉伸强度为1～5kg／mm²(大于带钢在该温度下的屈服强度)。经过热拉伸，带钢最高可以达到50％的延伸率，实现高效、低成本、均匀地减薄带钢，尤其有利于生产板形良好、厚度≤0.25毫米的超薄带钢。

为防止或减少经过热拉伸的带钢产生横向拉窄现象，在留出穿带钢必要的辊缝间隙前提下，两支张力拉伸辊之间的辊缝应尽量小，以缩短带钢在拉伸变形区的纵向长度。带钢在拉伸变形区纵向长度越小，横向拉窄量也越小。张力拉伸辊表面毛化处理不仅能防止带钢在拉伸时打滑，还能防止和减少带钢被拉长时的横向拉窄现象。均热段或缓冷段的温度一般低于加热段的温度，拉伸区设置在均热段或缓冷段有利于延长张力辊和张力拉伸辊的使用寿命。带钢在多支耐热张力辊和张力拉伸辊之间反复缠绕，有利于延长带钢保温或缓冷时间，缩短连续退火炉的长度。

本发明利用热拉伸前后张力拉伸辊的速度差将带钢均匀拉长，使带钢在再结晶温度以上矫平板形和减薄，矫平板形效果显著、无反弹，降低了能量消耗。热拉伸后的带钢一般无须在退火后再进行冷态拉伸弯曲矫平，避免了冷态拉伸弯曲矫平带来的加工硬化及残余应力。通过缩小张力拉伸辊之间的间隙和对张力拉伸辊的毛化处理，有效防止或者减少在大延伸率热拉伸过程中带钢拉窄。

附图说明

图1为本发明带钢在连续退火炉内热拉伸装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施方案的示意图。

其中：