淺析熱軋薄板的沖壓性能

1、淺析熱軋薄板的沖壓性能    摘要：熱軋薄板中主要是以薄板的厚度的大小來運(yùn)行的，它影響最終的效果以及成果，其厚度作為重要的依據(jù)，我們必須要掌握它的測量方法，因?yàn)樗臏y量環(huán)境一般比較惡劣，主要采用采用非接觸式的激光三角測距式方法。然而在我國主要采用CCD 作為探測元件的測量系統(tǒng), 然后根據(jù)具體的要求再進(jìn)行提高，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，更多的新儀器運(yùn)用在其中，然而隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展, 消費(fèi)量增長速度的發(fā)展，熱軋薄板的沖壓性能也越來越重要，但是對于熱軋板測量厚度的研究也還不是很廣泛，所以我們必須要對熱軋薄板進(jìn)行深入的研究。 關(guān)鍵字：熱軋薄板 沖壓性能 結(jié)構(gòu) 中圖

2、分類號： TG335.5+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 熱軋薄板是由連續(xù)式熱軋機(jī)組軋制的，經(jīng)連續(xù)式軋機(jī)最后軋制的熱軋薄板還可再經(jīng)過酸洗、退火，隨后卷成卷狀，稱卷狀的熱軋薄板為熱軋薄卷板。它主要是一種冶煉材料，屬于板材的一種。熱軋薄板通過連續(xù)式軋機(jī)將板坯熱軋到所要求厚度的薄板，其厚度范圍一般規(guī)定為不超過10MM。在我國熱軋薄板，它主要是運(yùn)用在冶金行業(yè)，我們通常用薄鋼板以卷板和剪切成一定長度和寬度的單張板投放市場。卷板開卷后，按一定的寬度和長度剪切，這樣就成為了最后的熱軋薄板。 1.熱軋薄板生產(chǎn)的現(xiàn)狀 熱軋薄板在30年代首先出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的美國，它主要是伴隨著板坯連鑄機(jī)、步進(jìn)式加熱爐的現(xiàn)身,大

3、型化的粗軋機(jī)組、精軋機(jī)組以前運(yùn)用的，在運(yùn)用的時候可以自動控制，進(jìn)行高效率的軋制過程，這樣一來，熱軋帶鋼技術(shù)的發(fā)展推向提高質(zhì)量、節(jié)能、降低成本、高度自動化的發(fā)展階段?，F(xiàn)如今，在我國，隨著科技的進(jìn)步，熱軋技術(shù)也得到了廣泛的發(fā)展，我國主要以其品種、規(guī)格和質(zhì)量均高質(zhì)量的優(yōu)勢, 牢牢占據(jù)著汽車、家電、優(yōu)質(zhì)焊管用材的薄板市場。這些成為市場中的產(chǎn)品，我國的熱軋帶鋼技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，主要的技術(shù)主要有：鑄坯的直接熱裝和直接軋制, 它實(shí)現(xiàn)了兩個工序間的連續(xù)化；層流冷卻技術(shù)。采用高性能的帶鋼冷卻裝置, 提高卷取溫度的精度, 從而穩(wěn)定產(chǎn)品的性能； 全液壓卷取機(jī)； 交流傳動技術(shù)；緊湊化布置采用邊部加熱裝置, 防止

4、產(chǎn)生邊部裂紋等缺陷；步進(jìn)式加熱爐。除具有加熱功能外, 還可完成生產(chǎn)中鑄坯的儲存和生產(chǎn)緩沖減少板坯燒損, 提高成材率；寬度自動控制；精軋機(jī)全液壓厚度自動控制系統(tǒng)；板形控制；熱卷箱和保溫罩, 以減少溫降縮小帶鋼頭尾溫度差；控制軋制和控制冷卻；實(shí)現(xiàn)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)超薄帶鋼技術(shù)等。熱軋薄板的技術(shù)運(yùn)用廣泛，促進(jìn)了成材率。 2熱軋薄板的發(fā)展前景 科技的進(jìn)步在很大程度上促進(jìn)了熱軋板材的發(fā)展，國家政策的扶持也沒開發(fā)新的項(xiàng)目提供了基礎(chǔ)，很多地方的板熱軋酸洗板有了很大的發(fā)展，但是有些地方大肆的重復(fù)建設(shè)，造成很多熱軋薄板出現(xiàn)過剩的現(xiàn)象，今年上半年, 生產(chǎn)熱軋薄板卷洗板, 我國目前不能生產(chǎn)報規(guī)格的熱軋酸洗板, 就使

5、1300 萬噸左右 , 同比增長過半。熱軋板產(chǎn)量增長過快用冷軋板代替。使其價格明顯下降, 有的地方的價格也是有很大的不同。另外, 今年以來, 國家出臺了很多次抑制鋼鐵產(chǎn)品出口等的政策，效果也將越來越強(qiáng) 熱軋板帶出口將明顯下降, 轉(zhuǎn)向國內(nèi)銷售, 加上生產(chǎn)成本上升和環(huán)保壓壓力。所以只有提高產(chǎn)品質(zhì)量, 填補(bǔ)國內(nèi)不能生產(chǎn)的, 軋熱品種, 增加高附加值產(chǎn)品比例, 才能參與目前激烈的市場競爭。國內(nèi)熱軋機(jī)組包括帶鋼項(xiàng)目大批投產(chǎn)會對今后國內(nèi)板材市場產(chǎn)生較大壓力, 這可能會使部分企業(yè)放棄或暫緩未來規(guī)劃中的熱軋項(xiàng)目同時, 隨著國內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級及市場對板材產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高, 在國內(nèi)薄板產(chǎn)能持續(xù)增長的情況下,

6、 一部分帶鋼產(chǎn)能會被淘汰, 部分帶鋼市場份額也會被熱軋薄板逐步取代, 這會增大國內(nèi)市場對熱軋薄板的需求。然而隨著國內(nèi)熱軋薄板產(chǎn)量的增長和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高, 今后許多企業(yè)會選用熱軋薄板來替代冷軋薄板，包括用熱軋鍍鋅板替代冷軋鍍鋅板, 以降低成本, 這也會增大國內(nèi)熱軋薄板卷的需求量。所以未來熱薄板需求仍有較大的增長空間, 但短期內(nèi)會受到較大供求壓力, 而提高產(chǎn)品質(zhì)量, 增加品種開發(fā)將是今后國內(nèi)熱軋薄板企業(yè)的重要技改內(nèi)容。 3熱軋薄板的試驗(yàn)及分析 我們選擇兩種種產(chǎn)品SPHC、SPHE 2 個鋼種來作為樣品分析，同時用其他正常生產(chǎn)的部分品種進(jìn)行對比試驗(yàn)。初步分析認(rèn)為, 沖壓開裂的主要原因是材料塑性不

7、夠, 薄板不均勻的原因是材料的平面各向異性。分析失效試樣的化學(xué)成分、夾雜、金相組織, 并無異常, 而且失效試樣的力學(xué)性能無法檢測, 為此本試驗(yàn)采用隨機(jī)抽取的熱軋厚板SPHC、SPHE 各3 卷進(jìn)行分析。 3.1化學(xué)成分 首先我們抽出幾組數(shù)據(jù)，其中SPHC 成分較穩(wěn)定, 但硫含量控制與先進(jìn)企業(yè)相比, 差距較明顯, 對板卷的性能不利。SPHE 成分波動較大, 特別是碳的波動太大, 對軋制工藝控制和板2.2力學(xué)性能 我們抽出了幾組數(shù)據(jù)中屈服強(qiáng)度不明顯時用比例屈服強(qiáng)度表示。可見, SPHC、SPHE 熱軋卷力學(xué)性能總體比較穩(wěn)定, 有的試樣在同一部位上的三個方向的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度存在一定差異, 平面各

8、向異性明顯,鋼板的成型性能差, 對沖壓性能有不利影響。 3.2熱軋薄板的織構(gòu) 對于我們抽出的數(shù)據(jù)中，將對其厚度處進(jìn)行織構(gòu)分析,得出熱軋板的織構(gòu)比較復(fù)雜, 正常的織構(gòu)都比較弱, 同時在整個厚度方向織構(gòu)不一致,這是由于熱軋板織構(gòu)受成分、溫度、變形量、潤滑條件等多方面因素影響。從而導(dǎo)致板卷產(chǎn)生較大的平面各向異性。因此, 成分相近、金相組織相同的鋼卷沖壓時會出現(xiàn)不同的結(jié)果, 用常規(guī)的分析方法很難解釋該現(xiàn)象, 用織構(gòu)分析方法卻能較好地發(fā)現(xiàn)問題。 4熱軋工藝對鋼板成型性能的影響 4.1潤滑軋制的影響 鋼板在兩相區(qū)軋制時, 表面剪切織構(gòu)會隨著鐵素體所占比例的增大而增強(qiáng), 說明熱軋鋼板表面剪切織構(gòu)主要是由軋制

9、時的鐵素體剪切變形造成的。鐵素體在剪切狀態(tài)下軋制時其主要織構(gòu)組分為織構(gòu)。由于織構(gòu)對鋼板成型性能極為不利, 所以潤滑軋制降低了不利織構(gòu)組分, 增強(qiáng)了其中的有利織構(gòu), 對提高成型性能具有改善作用。另一方面, 潤滑軋制減輕了鋼板表面的剪切變形, 降低了表面的剪應(yīng)力, 避免了表面剪切帶的產(chǎn)生。這樣使鋼板表面和中部的變形量差異減少, 使得在變形后的再結(jié)晶過程中, 鋼板厚度方向晶粒的再結(jié)晶驅(qū)動力相差不大, 這就使再結(jié)晶后的晶粒組織均勻, 避免了混晶組織出現(xiàn)?；炀ЫM織也是造成熱軋薄板開裂的一個原因, 所以潤滑軋制可通過提高組織均勻性來提高鋼板的成型性能。 4.2屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比對鋼板成型性能的影響

10、 深沖過程中, 板料經(jīng)受以壓縮為主的變形,板料的屈服強(qiáng)度小, 則變形區(qū)所受切向力較小,板料的起皺趨勢小, 對提高極限變形程度有利。板料的抗拉強(qiáng)度越高, 沖壓時板料所能承受的應(yīng)力也越高, 因而也就越不容易發(fā)生斷裂, 即成型性好。所以對于熱軋沖壓薄板, 除了要求具有足夠的強(qiáng)度外, 主要是希望易于成型而不易失效,降低它的屈強(qiáng)比。 5.結(jié)論 在我們進(jìn)行分析抽樣的過程中，我們了解到了它的數(shù)據(jù)變化以及化學(xué)成分等，通過分析我們對它的借給還較為的滿意，對于熱軋薄板的材料，我們需要對那些有明顯開裂的進(jìn)行沖壓，進(jìn)行降低，必須保證表層產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臏囟?，這樣才能更加適合熱軋薄板的成材率，我們通過對材料各方面及變形能力的測試，綜合各方面考慮，在熱軋薄板的生產(chǎn)中，我們需要采用較高的終軋溫度與