780MPa熱鍍鋅用TRIP鋼退火工藝及組織演變

研究了第三代高強(qiáng)度高塑性trip鋼的退火工藝對(duì)性能的影響和組織演變規(guī)律.熱軋后形成的原始馬氏體與臨界退火時(shí)形成的殘余奧氏體使trip鋼具有良好的強(qiáng)度和塑性.結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)用鋼可獲得1000mpa以上的抗拉強(qiáng)度和30%以上的斷后延伸率,且強(qiáng)塑積>30gpa.%;退火溫度和保溫時(shí)間對(duì)鋼的力學(xué)性能具有顯著影響,熱軋trip鋼臨界退火溫度為630℃,保溫時(shí)間18h時(shí),實(shí)驗(yàn)用鋼能獲得最佳的綜合力學(xué)性能.

介紹了本鋼590mpa級(jí)熱鍍鋅雙相鋼的研發(fā)生產(chǎn),為滿(mǎn)足強(qiáng)度和成形性能要求,根據(jù)相變強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行成分和工藝的設(shè)計(jì),重點(diǎn)研究生產(chǎn)過(guò)程中化學(xué)成分、熱連軋、冷軋、連續(xù)退火熱鍍鋅工藝的控制要點(diǎn),并對(duì)產(chǎn)品的微觀(guān)組織及性能指標(biāo)進(jìn)行分析。批量生產(chǎn)實(shí)踐表明產(chǎn)品具有優(yōu)良的力學(xué)性能和成形性能,應(yīng)用于汽車(chē)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)件。

對(duì)國(guó)內(nèi)外trip鋼熱鍍鋅可鍍性研究的最新進(jìn)展進(jìn)行了介紹,分析了基板成分、退火工藝、熱鍍鋅工藝對(duì)trip鋼熱鍍鋅可鍍性的影響,同時(shí)闡述了改善trip鋼可鍍性的對(duì)策措施。最后指出,采用預(yù)氧化還原熱鍍鋅工藝生產(chǎn)含硅trip鋼,是未來(lái)trip鋼熱鍍鋅工業(yè)生產(chǎn)的主流方向。

專(zhuān)利號(hào)：cn201010295721.1專(zhuān)利權(quán)人：北京科技大學(xué),鞍鋼股份有限公司本發(fā)明公開(kāi)了一種600mpa級(jí)超低硅冷軋熱鍍鋅雙相鋼及其制備工藝,其化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：c：0.03%～0.16%,si〈0.02%,mn：1.2%～2.2%,cr：0.2%～0.6%,s〈0.015%,p〈0.020%,als：0.01%～0.08%,余量為fe;其制備工藝,包括如下步驟：

在實(shí)驗(yàn)室制備了590mpa級(jí)冷軋熱鍍鋅雙相鋼板,采用sem、tem和拉伸試驗(yàn)等方法考察了退火溫度、卷取溫度等工藝參數(shù)對(duì)該鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)750～820℃保溫100s退火后,可以獲得抗拉強(qiáng)度615mpa以上、伸長(zhǎng)率高達(dá)21%的綜合性能良好的鋼板;隨著退火溫度的升高,抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都會(huì)增大,伸長(zhǎng)率則以820℃退火的最好,其次是800℃退火的,而750℃和780℃退火的則差一些;熱軋后650℃卷取的鋼板經(jīng)冷軋和熱鍍鋅退火后,其強(qiáng)度明顯高于690℃卷取的。

熱鍍鋅鋼板大量應(yīng)用于輕工、容器、漁業(yè)、建筑、家電和汽車(chē)工業(yè),是最重要的鋼材品種之一,市場(chǎng)需求增長(zhǎng)很快,雖然我國(guó)現(xiàn)有熱鍍鋅板生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)達(dá)到一定產(chǎn)能,但遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足用戶(hù)要求,仍需大量進(jìn)口。同時(shí)國(guó)內(nèi)一些鋼廠(chǎng)也準(zhǔn)備建設(shè)新的熱鍍鋅線(xiàn)?，F(xiàn)就適于熱鍍鋅板熱處理的連續(xù)退火方式和爐型選擇作一論述,以供投資者參考。

用于冷軋薄板連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組的退火爐是機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備，亦稱(chēng)工藝段，它完成鋼帶熱鍍鋅前的退火工藝，對(duì)鋼帶熱鍍鋅后的性能起到至關(guān)重要的作用。本文介紹了熱鍍鋅機(jī)組主要熱處理加熱方式，用對(duì)比的方法細(xì)致的闡明了各種加熱方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

本文分析了近年來(lái)熱鍍鋅退火爐出現(xiàn)的一些新的特點(diǎn),針對(duì)帶鋼的熱鍍鋅連續(xù)退火工藝,提出了提高控制帶鋼質(zhì)量的措施和重視熱能利用的方法.

通過(guò)對(duì)比冷軋帶鋼連續(xù)熱鍍鋅和連續(xù)退火兩種工藝生產(chǎn)的不同點(diǎn),分析兩用生產(chǎn)機(jī)組的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

介紹1870mpa級(jí)熱鍍鋅制繩鋼絲生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)φ1.4～4.0mm,1870mpa級(jí)a類(lèi)熱鍍鋅制繩鋼絲宜選擇先拉后鍍生產(chǎn)工藝,采用82b盤(pán)條生產(chǎn)的φ2.80,2.90,3.05mm制繩鋼絲所用的鉛淬火半成品分別為φ7.70,8.00,8.30mm,鍍后鋅層面質(zhì)量分別為263.8,273.1,275.9g/m2;生產(chǎn)φ0.8～2.4mm,1870mpa級(jí)ab類(lèi)熱鍍鋅制繩鋼絲宜選擇中鍍后拉生產(chǎn)工藝,采用70鋼盤(pán)條生產(chǎn)的1.60,1.70,1.80mm制繩鋼絲所用的鉛淬火半成品分別為φ3.20,3.40,3.60mm,鍍后拉拔前鋅層面質(zhì)量分別為308.6,309.7,311.8g/m2;生產(chǎn)φ0.4～1.6mm,1870mpa級(jí)b類(lèi)熱鍍鋅制繩鋼絲宜選擇先鍍后拉生產(chǎn)工藝,采用70鋼盤(pán)條生產(chǎn)的φ0.65,0.60,0.80mm制繩鋼絲所用的鉛淬火半成品分別為φ1.90,1.75,2.30mm,鍍后拉拔前鋅層面質(zhì)量分別為233.5,228.6,255.4g/m2。

通過(guò)金相顯微鏡、熱膨脹儀等分析手段研究了熱鍍鋅dp鋼奧氏體及臨界區(qū)連續(xù)冷卻組織演變規(guī)律。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)鋼成分設(shè)計(jì)決定了鋼的淬透性和臨界冷卻速度,冷速大于15℃/s時(shí),基本可得到f+m的雙相組織。部分奧氏體化cct曲線(xiàn)與完全奧氏體化cct曲線(xiàn)形狀相似,但前者相對(duì)于后者普遍上移和左移,且上移比較明顯。

采用鹽浴退火方法分別對(duì)牌號(hào)為ssgrade40,ssgrade33和ssgrade50的熱鍍鋅鋼板的冷軋硬卷進(jìn)行了不同工藝的退火處理,研究了退火工藝對(duì)三種熱鍍鋅鋼板用冷軋板顯微組織和力學(xué)性能的影響,以確定三種冷軋板的再結(jié)晶溫度及最佳退火溫度范圍。結(jié)果表明:ssgrade40冷軋板的再結(jié)晶溫度在720℃左右,退火溫度在720℃較佳;ssgrade33冷軋板的再結(jié)晶溫度在680℃左右,考慮到力學(xué)性能的穩(wěn)定性,退火溫度選擇在720℃左右較佳;ssgrade50冷軋板的再結(jié)晶溫度在700℃以上,為了保證其強(qiáng)度富余量和性能穩(wěn)定性,退火溫度選擇在780℃左右較佳。

某鋼鐵廠(chǎng)連續(xù)退火爐帶鋼品種過(guò)渡頻繁,熱處理溫度相差較大,利用現(xiàn)有模型控制需要手動(dòng)調(diào)節(jié),隨意性較大,同時(shí)過(guò)渡時(shí)間較長(zhǎng),產(chǎn)生廢帶較多。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,故在原有模型的基礎(chǔ)上建立退火爐工藝過(guò)渡數(shù)學(xué)模型。工藝過(guò)渡模型主要控制輻射管功率以及帶鋼各段出口溫度設(shè)定值,使帶鋼熱處理溫度穩(wěn)定過(guò)渡。從應(yīng)用實(shí)例,分析了工藝過(guò)渡數(shù)學(xué)模型的使用情況,效果良好。

為了提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,在原有連續(xù)退火爐模型的基礎(chǔ)上建立退火爐工藝過(guò)渡數(shù)學(xué)模型,主要控制輻射管功率以及帶鋼各段出口溫度設(shè)定值,使帶鋼熱處理溫度穩(wěn)定過(guò)渡。從應(yīng)用實(shí)例,分析了工藝過(guò)渡數(shù)學(xué)模型的使用情況,效果良好。

posco在世界上首次開(kāi)發(fā)出了汽車(chē)外板用590mpa級(jí)合金化熱鍍鋅板。這種合金化熱鍍鋅板具有強(qiáng)度高、重量輕、外觀(guān)優(yōu)美的特點(diǎn)，且其厚度比原有產(chǎn)品薄，但卻保持了良好的耐凹性。

POSCO開(kāi)發(fā)出汽車(chē)用590MPa級(jí)合金化熱鍍鋅板

為調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),唐山鋼鐵股份有限公司冷軋薄板廠(chǎng)將其1~#鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)改造為鍍鋅和退火兩用機(jī)組,介紹了退火工藝的實(shí)現(xiàn),包括明火直燃退火工藝對(duì)帶鋼表面質(zhì)量的影響與控制,退火后冷卻段的改造,退火爐出口密封及旁路系統(tǒng)設(shè)計(jì),退火爐控制系統(tǒng)的研發(fā)與優(yōu)化。生產(chǎn)實(shí)踐表明,退火板性能完全合格。

針對(duì)大型冷軋帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火過(guò)程的模型化和控制難題，本文以目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的寶鋼熱鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)為對(duì)象，建立了用于實(shí)時(shí)控制的兩類(lèi)新穎數(shù)學(xué)模型：帶溫分布模型和帶溫跟蹤模型，仿真和工業(yè)運(yùn)行效果良好．

研究了再結(jié)晶退火溫度、退火時(shí)間對(duì)ti-if鋼合金化熱鍍鋅板的鋼基組織織構(gòu)及析出相的影響。研究結(jié)果表明:在生產(chǎn)中控制退火溫度>800℃,退火時(shí)間≥60s,維持機(jī)速約60m/min,可獲得具有完全再結(jié)晶鋼基組織、有利織構(gòu)和較多析出相的產(chǎn)品。此鋼板具有優(yōu)良的成型性能,能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。

針對(duì)大型冷軋帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火過(guò)程模型化這一實(shí)際工業(yè)難題,基于離線(xiàn)仿真和在線(xiàn)控制兩種模式,開(kāi)發(fā)出一種兩用型熱鍍鋅連續(xù)退火爐數(shù)學(xué)模型,該模型簡(jiǎn)單,反應(yīng)快,能同時(shí)滿(mǎn)足溫度跟蹤和全爐分布兩種模式,且仿真和實(shí)際控制結(jié)果比較吻合。該研究為優(yōu)化控制提供依據(jù)。

為了探討熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火工藝參數(shù)與其再結(jié)晶的關(guān)系,在對(duì)st01z鋼種進(jìn)行等溫再結(jié)晶實(shí)測(cè)ttt圖的基礎(chǔ)上,對(duì)其變速連續(xù)退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。采用差分法計(jì)算了連續(xù)退火溫度場(chǎng),再根據(jù)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué),計(jì)算得到熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變?cè)俳Y(jié)晶cht圖。根據(jù)cht圖,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,使機(jī)組速度提高了10%。

為了探討熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火工藝參數(shù)與其再結(jié)晶的關(guān)系,對(duì)st01zsto1z鋼種進(jìn)行等溫再結(jié)晶實(shí)測(cè)ttt圖的墓礎(chǔ)上,對(duì)其變速連續(xù)退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,采用差分法計(jì)算了連續(xù)退火溫度場(chǎng),獲得了熱鍍鋅板連續(xù)退火連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變?cè)俳Y(jié)晶cht圖,并編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序,已用于生產(chǎn)實(shí)際,提高機(jī)組產(chǎn)能或者速度10%.