罩式炉退火工艺对IF钢性能的影响.pdf

总第157期
山西冶金
Total 157
015年第5期
SHANXI METALLURGY
No.5,2015
DOI:10.16525/, cnki,cn14-1167/t,2015.05.1l
罩式炉退火工艺对F钢性能的影响
苏晓智,张梁
(酒钢宏兴股份有限公司碳钢薄板厂,甘肃嘉峪关735100)
摘要:以CSP工艺F钢为研究对象,利用硬度测量、显微组织观察和力学性能检测等方法研究了退火エ艺对
IF钢再结晶和组织性能的影响。结果表明:CSPエ艺F钢的再结晶温度为670~680℃;高的加热温度和较长的
保温时间有利于改善F钢深冲性能。
关键词:IF钢再结晶退火组织
中图分类号:TG156.2
文献标识码:A
文章编号:1672-1152(2015)05-0033-03
F钢因具有优异的力学性能,同时兼顾了良好质量分数为1%~10%的偏重亚硫酸钠、3%~20%
的焊接性能,近年来在汽车用钢方面得到广泛应用。的无水硫代硫酸钠、其余为蒸馏水的试剂腐蚀侵
在F薄板钢生产过程中,再结晶退火是一个重要环蚀,效果较为理想。
节,退火过程伴随着铁素体再结晶及晶粒的长大,决
表1试样的化学成分
%
定着钢板的最终微观组织,从而影响钢板的力学性
u(C)
S)「uMn)u(P)「(S)「wI)「wAl
能。本研究在实验室条件下测定了基于CSP工艺下
0.0030.0230.1310.0110.0050.07510.029
F钢的再结晶温度,研究了罩式炉退火温度和保温
时间对IF钢性能的影响
退火处理后,用维氏硬度计进行表面硬度检验
1钢再结晶温度测定
将每一试样打三个点,取硬度平均值作为其硬度值,
试验试样采用酒钢生产的IF钢冷轧DC4硬度和温度的关系曲线见图1。
料,试样化学成分如表1所示。将板料线切割
成8mx10mm的退火试样,其长边平行于轧
向。采取等温退火处理工艺,退火温度取550、
575、600、625、650、675、700、725、750℃,保温时
间取15min。退火处理后,将试样从炉内取出水
&R 8 332 8 R
淬冷却到室温,然后测定试样的显微硬度值压
温度/C
(载荷50g),根据数据绘制硬度一温度关系曲
图1F钢加热温度与表面硬度变化曲线
线图。定义硬度曲线上硬度值下降50%所对应的
从图1可以看出:在575℃之前,经15min
温度为再结晶完成温度随后用金相显微镜观
察(观察面为平行于轧制方向的侧面)其再结品退火后的试样硬度基本没有变化,说明试样还
转变情况,以验证硬度检测结果。由于退火F没有开始发生再结晶;从575℃开始,随温度升
极难侵蚀,本研究多次尝试后采用以下侵蚀方高,试样硬度逐渐下降,从625℃开始,试样硬
法:首先用体积分数为30%~45%的过氧化氢、度急下降,到725℃硬度值降至最低,700℃
1.59%~10%的草酸、0.1%~1%的氢氟酸、其余为后便度值变化不大,说明此时再结晶已经完全
水的试剂轻擦侵蚀面25-508去除干扰层,然后结東。由此推测再结晶开始温度大约为575℃,
用体积分数为1%5%硝酸酒精进行预腐蚀,用再结晶结束温度大约为700℃。按50%再结晶
收稿日期:2015-08-11
温度定义,表面硬度下降一半时所对应的温度
第一作者简介:苏晓智(1986-),男,现从事冷軋新品开发ェ为再结晶温度,则确定试样的再结晶温度为
作,助理工程师。E-mail:suxiaozhi101@163.com
670~680℃。
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山西冶金
第38卷
E-mail:sxyjbjb(@126.com
将退火试样用砂纸打磨抛光至肉眼观察不到mmx40mm的退火样。本试验采用非比例试样A80进
明显的划痕,再进行侵蚀并用金相显微镜进行金相行拉伸,试样取自垂直于轧制方向的横向拉仲试样。
观察,不同退火温度保温15min后的金相组织见
罩式退火时,一般工业生产IF钢的退火温度为
图2
710~730℃。因此确定罩式退火模拟试验退火温度
为680、700、710、730、750℃,保温时间为1、2、3、4
h,重点研究2h的保温时间。将试样在室温装炉
后,以约8℃/min的加热速度升至所需温度,分别保
温后随炉冷却至200℃左右,将试样取出空冷至室
温,观察金相组织并在拉伸试验室测定其性能
2-1550℃
2-2575C
2.1加热温度对F钢性能的影响
不同加热温度(680~750℃)下试样保温2h,进
行拉伸试验,根据数据结果,绘制力学性能随温度变
化的曲线,如图3、图4和下页图5所示。
0.48
0.46
044
2-3600℃
2-4650℃
0.38测
670680690700710720730740750760
退火温度C
图3加热温度对抗拉强度和屈服强度及屈强比的影响
2-5675℃
2-6700℃
470
46.5
46.0
45.0
2-7725℃
2-8750℃
44.5
图2不同退火温度保温15min后的试样组织(400倍)
44.0
670680690700710720730740750760
由图2可以看出:从575℃开始逐渐有细小晶
退火温度
核形成,表示IF钢逐渐发生再结晶,但试样组织仍
图4加热温度对延伸率的影响
以冷轧变形后的纤维状组织为主;经675℃退火后,
从图3可看出:当退火温度从680℃上升到750℃
约有一半的再结晶晶粒,同时存在有回复状态的拉并分别保温2h时,试样抗拉强度从284MPa下降到
长组织;700℃退火后,再结晶基本完成,晶粒大小268MPa,屈服强度从114MPa下降到95MPa,屈强比
不等,属于初次再结晶阶段:725℃退火后晶粒较均从0Q40降低到036
匀,此时再结晶全部完成;经750℃退火后,晶粒较
从图4可以看出:在保温2h的前提下,试样在
粗大,属于再结晶晶粒长大阶段。
加热温度为680℃时就已经具有较好的延伸率,可
2退火工艺对IF钢性能的影响
以达到44%;随加热温度的升高,试样延伸率一直呈
试验试样采用酒钢生产的IF钢令轧DCO4板料,上升趋势,在加热温度为750℃时断后延伸率达到
罩式退火模拟试验在实验室箱式退火炉中进行。金最大值47%,说明加热温度的提高对于F钢延伸率
相试样为8mmx10m的退火试样,拉伸试样为250的提高是有利的。