冷軋罩式退火工藝及原理

軋鋼工培訓(xùn)材料2018年7月罩式退火工藝及原理

1、冷軋工序組織變化2、退火原因3、退火目的及作用4、罩退與連續(xù)退火線比較5、罩式退火工藝流程圖6、常用退火工藝曲線7、罩式退火溫度分布特點(diǎn)8、退火粘結(jié)問題9、鋼卷在加熱過程熱應(yīng)力分布1、冷軋工序組織變化酸軋工序壓下率控制標(biāo)準(zhǔn)，以及帶鋼組織演變機(jī)理和特點(diǎn)1、冷軋工序組織變化經(jīng)過冷軋加工后的鋼卷，由于其晶粒被破碎拉長，晶格發(fā)生嚴(yán)重畸變，使得鋼的硬度增加，塑軔性降低，即產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。通過將其加熱到再結(jié)晶溫度以上，奧氏體轉(zhuǎn)化溫度以下，并保溫一定時(shí)間，使晶界上不穩(wěn)定的原子由于熱運(yùn)動(dòng)重新排列，經(jīng)過形核、長大這一過程，形成新的等軸晶粒，即產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象。從而使鋼的強(qiáng)硬度降低，塑韌性增加，使得帶鋼獲得良好的工藝及使用性能。再結(jié)晶的發(fā)生需要一定的時(shí)間和溫度，但隨著溫度的升高和時(shí)間的過分延長，已形成的等軸晶粒其晶界之間會(huì)發(fā)生融合，新的等軸晶粒繼續(xù)長大，這一過程將使鋼的各項(xiàng)性能再次下降。所以再結(jié)晶退火可概括為:通過加熱和保溫，既要使經(jīng)冷軋后的鋼發(fā)生再結(jié)晶，同時(shí)又要防止其晶粒過分長大。1、冷軋工序組織變化酸軋工序壓下率控制標(biāo)準(zhǔn)，以及帶鋼組織演變機(jī)理和特點(diǎn)退火工序影響再結(jié)晶后晶粒大小的主要因素是退火溫度和保溫時(shí)間:在一定的冷變形條件下，再結(jié)晶后的晶粒大小隨退火溫度和保溫時(shí)間的不同而變化，加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長，晶粒越粗大。退火溫度/*c圖4再結(jié)晶后晶粒尺寸與退火溫度的關(guān)系

晶粒尺寸1、冷軋工序組織變化2、退火原因鋼材經(jīng)過冷軋變形后金屬內(nèi)部組織產(chǎn)生晶粒拉長、晶粒破碎和晶體缺陷大量存在現(xiàn)象，導(dǎo)致金屬內(nèi)部自由能升高，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具有自發(fā)地恢復(fù)到比較完整、規(guī)則和自由能低穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢(shì)。在室溫下，原子的動(dòng)能少，擴(kuò)散力差，擴(kuò)散速度慢，導(dǎo)致這種傾向無法實(shí)現(xiàn)，須施加激活力，這種激活力就是將鋼加熱到一定溫度，使原子獲得足夠的擴(kuò)散動(dòng)能，消除晶格畸變，使組織、性能發(fā)生變化。因此經(jīng)過冷軋后的鋼材必須經(jīng)過熱處理退火。3、退火目的及作用退火的目的及作用退火是將帶鋼加熱到一定的溫度保溫后再冷卻的工藝操作。冷軋板的退火是冷軋帶鋼生產(chǎn)中最主要的熱處理工序之一。冷軋帶鋼的退火因鋼種的不同分初退火、中間退火和成品退火，大多采用的是成品退火，其目的是消除冷軋?jiān)斐傻膬?nèi)應(yīng)力和加工硬化，使鋼板具有標(biāo)準(zhǔn)所要求的力學(xué)性能、工藝性能及顯微結(jié)構(gòu)，這種熱處理一般為再結(jié)晶退火。4、罩退與連續(xù)退火線比較區(qū)別罩式退火：生產(chǎn)周期長（幾十個(gè)小時(shí)），

與清洗線、平整線分開布置，整體聯(lián)成一條冷板生產(chǎn)流程，但可選擇的進(jìn)行脫脂清洗，且鋼種及規(guī)格對(duì)整體生產(chǎn)的影響較小，可小批量靈活的組織生產(chǎn)，單爐臺(tái)生產(chǎn)，爐臺(tái)數(shù)量可根據(jù)產(chǎn)量和品種變化隨時(shí)增減，中間工序有庫存緩沖，產(chǎn)量和品種適應(yīng)能力強(qiáng)，適合多品種，小批量生產(chǎn)及試驗(yàn)生產(chǎn)。連續(xù)退火：生產(chǎn)周期短（幾分鐘），脫脂清洗、退火、平整聯(lián)成一條整體生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率高，但受計(jì)劃影響啟停和規(guī)格品種切換等成本高，產(chǎn)品規(guī)格覆蓋范圍不宜太寬，產(chǎn)量不宜太低。適合大批量，少品種生產(chǎn)。連退與罩退生產(chǎn)線4、罩退退與連連續(xù)退退火線線比較較區(qū)別別罩式退退火：：罩式式爐退退火加加熱和和冷卻卻速度度慢，，使得得碳化化物析析出和和晶粒粒長大大有充充足的的時(shí)間間，這這種再再結(jié)晶晶退火火方式式有利利于形形成對(duì)對(duì)深沖沖性能能有利利的餅餅形晶晶粒，，能獲獲得較較好的的n值，r值，在在生產(chǎn)產(chǎn)深沖沖、超超深沖沖用鋼鋼方面面可以以方便便的控控制，，有其其優(yōu)越越性。。連續(xù)退退火：：加熱熱和冷冷卻速速度快快，保保溫時(shí)時(shí)間短短，為為了再再結(jié)晶晶盡可可能充充分和和得到到良好好的成成形性性，對(duì)對(duì)化學(xué)學(xué)成分分和退退火制制度的的要求求較嚴(yán)嚴(yán)格，，低碳碳鋼產(chǎn)產(chǎn)品性性能與與罩退退相比比硬度度高，，強(qiáng)度度高，，塑性性低，，更適適合生生產(chǎn)汽汽車用用高強(qiáng)強(qiáng)度鋼鋼。4、罩退退與連連續(xù)退退火線線比較較區(qū)別別罩式退退火：：整卷卷退火火，內(nèi)內(nèi)外溫溫度存存在一一定的的不均均勻容容易發(fā)發(fā)生粘粘結(jié)，，通過過加熱熱讓板板帶表表面殘殘油揮揮發(fā)，，如揮揮發(fā)不不好易易造成成清潔潔度低低（可可選擇擇的進(jìn)進(jìn)行脫脫脂清清洗）），適適于生生產(chǎn)太太薄的的產(chǎn)品品規(guī)格格，但但對(duì)中中厚規(guī)規(guī)格產(chǎn)產(chǎn)品生生產(chǎn)沒沒有限限制。。連續(xù)續(xù)退退火火：：經(jīng)經(jīng)過過脫脫脂脂清清洗洗表表面面清清潔潔，，開開卷卷加加熱熱帶帶鋼鋼溫溫度度均均勻勻，，帶帶鋼鋼平平直直度度，，板板形形優(yōu)優(yōu)良良。。適適合合生生產(chǎn)產(chǎn)表表面面要要求求較較高高的的產(chǎn)產(chǎn)品品和和薄薄規(guī)規(guī)格格產(chǎn)產(chǎn)品品。。5、罩罩式式退退火火工工藝藝流流程程圖圖裝料料；；內(nèi)內(nèi)罩罩；；加加熱熱罩罩；；冷冷卻卻內(nèi)罩罩加熱罩噴淋冷卻卻冷卻風(fēng)機(jī)機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)機(jī)水水罩式退火爐加熱罩內(nèi)罩鋼卷爐臺(tái)6、常用退退火工藝藝曲線6、常用退退火工藝藝曲線罩式退火火工藝厚度（mm）>、≤加熱、保溫制度（單位：小時(shí)）帶罩冷卻（單位：小時(shí)）1段2段0.3-0.51213.1660.501-0.81212.350.801-1.5121251.501-2.01211.84.5退火工藝藝參數(shù)400℃℃以前不控控制加熱熱速度；；400℃-730℃℃加熱時(shí)間不不低于12小時(shí)，730℃保溫，保溫溫時(shí)間不低低于11.8小時(shí)（卷冷冷、熱點(diǎn)溫溫差≤60℃）,輻射冷卻時(shí)時(shí)間不低于于1.5小時(shí)，噴淋淋開始溫度度為370℃，出爐溫度度為80℃。具體方案案見下表所所示。DC03鋼種退火工工藝制度罩式退火工工藝空氣/水冷卻加熱均熱冷卻7、罩式退火火溫度分布布特點(diǎn)加熱過程的的溫度分布布冷卻過程的的溫度分布布因鋼卷整卷卷退火，在在退火過程程中溫度存存在差異。。加熱過程程中，鋼卷卷外圈溫度度高芯部溫溫度低，鋼鋼卷膨脹外外圈受拉應(yīng)應(yīng)力，內(nèi)圈圈受壓應(yīng)力力；反之在在冷卻過程程中外圈溫溫度低芯部部溫度高，，鋼卷整體體外圈受壓壓應(yīng)力，內(nèi)內(nèi)圈受拉應(yīng)應(yīng)力。8、退火粘結(jié)結(jié)問題在冷硬卷的的緊卷立卷卷再結(jié)晶退退火過程中中，經(jīng)常發(fā)發(fā)生相鄰卷卷層間粘到到一起，增增加了后道道工序平整整機(jī)的開卷卷張力，并并且在開卷卷過程中會(huì)會(huì)造成板帶帶撕裂，出出現(xiàn)皺痕等等情況，并并且因同樣樣的粘結(jié)力力會(huì)造成不不同程度板板形缺陷，，這種缺陷陷就是我們們通常稱為為的罩式爐爐粘鋼。粘結(jié)缺陷粘結(jié)的影響響因素酸軋的卷取取張力原料板形鼓包缺陷表面物理情情況及粗糙糙度退火工藝制制度及熱應(yīng)應(yīng)力分布情情況表面清潔度度及殘留情情況平整生產(chǎn)開開卷張力及及生產(chǎn)速度度粘結(jié)解決措措施張力控制方方面：酸軋軋采用階梯梯張力控制制，最大程程度的降低低卷曲張力力，尤其對(duì)對(duì)于薄規(guī)格格。對(duì)于品品種鋼及特特殊規(guī)格、、鋼種等流流向脫脂清清洗線，既既能提高板板面質(zhì)量而而且能降張張力，增加加防粘層等等，使粘結(jié)結(jié)幾率降低低；表面粗糙度度方面：給給罩退備料料末機(jī)架采采用大粗糙糙度輥，形成合適的表面面的Ra值和PPI值，降低粘粘結(jié)傾向；；板形控制：：為了避免免粘結(jié)在軋軋機(jī)為罩退退備料采用用微邊浪控控制，避免免中浪對(duì)粘粘結(jié)造成影影響；粘結(jié)解決措措施退火工藝優(yōu)化：：采用合適適的退火升升溫和降溫溫制度，避避免因溫度度差異熱應(yīng)應(yīng)力過大造造成的粘結(jié)結(jié)風(fēng)險(xiǎn)，尤尤其對(duì)于特特殊規(guī)格，，根據(jù)實(shí)際際溫度差采采用相應(yīng)時(shí)時(shí)間的帶罩罩緩慢冷卻卻，降低冷冷卻過程中中的壓應(yīng)力力，最大程程度上減少少粘結(jié)風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)；同時(shí)合合理配爐，，采用規(guī)格格和卷位的的合理搭配配，減少易易發(fā)生粘結(jié)結(jié)鋼卷的粘粘結(jié)傾向。。平整生產(chǎn)的的張力和速速度控制：：對(duì)于粘結(jié)結(jié)較嚴(yán)重的的鋼卷在采采用大張力力和高速生生產(chǎn)，大于于500m/min，使粘結(jié)情情況減弱。。9、鋼卷在加熱過過程熱應(yīng)力力分布在加熱過程程中隨加熱熱時(shí)間的變變緩和退火火時(shí)間的延延長，卷內(nèi)內(nèi)心處的應(yīng)應(yīng)力一直向向變小趨勢(shì)勢(shì)發(fā)展，而而隨外徑逐逐漸增大應(yīng)應(yīng)力隨退火火時(shí)間的延延長，呈現(xiàn)現(xiàn)處先變大大后減小的的趨勢(shì)。且且因退火時(shí)時(shí)間的不同同，應(yīng)力集集中的位置置會(huì)發(fā)生變變化。鋼卷在冷卻過程熱熱應(yīng)力分布布在冷冷卻卻過過程程中中主主要要的的應(yīng)應(yīng)力力出出現(xiàn)現(xiàn)在在卷卷厚厚度度的的中中心心位位置置，，且且隨隨著著時(shí)時(shí)間間的的延延長長，，壓壓應(yīng)應(yīng)力力越越大大，，就就越越可可能能造造成成粘粘結(jié)結(jié)。。Thanks！謝謝謝！！9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。04:21:4304:21:4304:2112/29/20224:21:43AM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見頻。。。12月-2204:21:4304:21Dec-2229-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。04:21:4304:21:4304:21Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2204:21:4304:21:43December29,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。29十十二月20224:21:43上午午04:21:4312月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月224:21上上午12月-2204:21December29,202216、行動(dòng)出成成果，工作作出財(cái)富。。。2022/12/294:21:4304:21:4329December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時(shí)時(shí)，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點(diǎn)的的射線線向前前。。。4:21:43上上午4:21上上午午04:21:4312月月-229、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時(shí)時(shí)停停止止成成功功??！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。04:21:4404:21:4404:2112/29/20224:21:44AM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。12月-2204:21:4404:21Dec-2229-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對(duì)圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。04:21:4404:21:4404:21Thursday,December29,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2204:21:4404:21:44December29,202214、意意志志堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。29十十二二月月20224:21:44上上午午04:21:4412月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。十二二月月224:21上上午午12月月-2204:21December29,202216、少少年年十十五五二二十十時(shí)時(shí)，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2022/12/294:21:4404:21:4429December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。4:21:44上上午午4:21上上午午04:21:4412月月-229、楊柳散散和風(fēng)，，青山澹澹吾慮。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、閱讀讀一切切好書書如同同和過過去最最杰出出的人人談話話。04:21:4404:21:4404:2112/29/20224:21:44AM11、越是沒有有本領(lǐng)的就就越加自命命不凡。12月-2204:21:4404:21Dec-2229-Dec-2212、越是無能能的人，越越喜歡挑剔剔