專利名稱：：一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及自行車、鋼制家俱、五金和文具等行業(yè)使用的冷軋鋼板的制造方法，特別是涉及一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的制造方法。技術背景全硬、1/2硬質、1/4硬質和l/8硬質等系列冷軋硬質鋼板，廣泛應用于自行車、鋼制家俱、五金和文具等行業(yè)。目前其制造可以通過分批退火和連續(xù)退火兩種工藝路徑，前者在生產(chǎn)中，由于是緊巻退火，退火周期較長，鋼巻不同部位退火溫度和保溫時間的均勻性差，鋼板硬度的均勻性受到影響，一般不能通過調節(jié)退火工藝對鋼板的硬度進行控制，因此，在這種工藝條件下，通過采用退火后調質軋制或通過調整化學成分的方法來實現(xiàn)對冷軋鋼板硬度的控制。連續(xù)退火工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的工藝步驟包括鋼坯加熱、熱軋、巻取、冷軋、退火、冷卻、常規(guī)過時效和平整等工藝，這種工藝中連續(xù)退火保溫時間短，帶鋼溫度均勻性較好，有利于獲得較均勻的硬度，因此，在連續(xù)退火工藝條件下，可以通過調節(jié)退火溫度對鋼板硬度進行控制，其生產(chǎn)技術特點是在回復溫度區(qū)(目標溫度為54(TC)退火生產(chǎn)全硬鋼板，在接近完全再結晶溫度區(qū)(目標溫度為59(TC)退火生產(chǎn)l/4硬質鋼板，在完全再結晶溫度區(qū)(目標溫度為61(TC)退火生產(chǎn)l/8硬質鋼板，由于各品種的退火溫度區(qū)間較窄，對退火工藝的控制有嚴格的要求，此外由于l/2硬質鋼板的硬度所對應的退火溫度區(qū)間為部分再結晶區(qū)，溫度波動對硬度的影響很大，無法得到穩(wěn)定的產(chǎn)品質量，因此不能生產(chǎn)l/2硬質板。另一方面，對于加熱爐為直接火焰加熱的連續(xù)退火機組，采用該生產(chǎn)技術，由于退火溫度較低，氧化的表面不能得到完全還原，存在氧化色缺陷，得不到優(yōu)良的光亮表面。冷軋硬質鋼板一般具有規(guī)格多，合同量少的特點，如果采用不同的化學成分來生產(chǎn)不同硬度的冷軋板，對于大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)來說，難以組織安排生產(chǎn)，迫切需要開發(fā)采用相同化學成分，通過工藝手段來調節(jié)冷軋板硬度的生產(chǎn)技術。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種采用相同化學成分，通過工藝手段來調節(jié)冷軋板硬度的連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的制造方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的制造方法，工藝步驟包括鋼坯加熱、熱軋、巻取、冷軋、退火、冷卻、常規(guī)過時效和平整，其特征在于鋼坯由重量百分比為C:0.040.08%，Si:《0.30%，Mn:0.150.40%，P:《0.025%，S:《0.025%，N:《0.005%，Nb:0.0150.035%，Al:2s0.015%，余量為Fe和不可避免雜質組成；其工藝步驟中，鋼坯加熱溫度為12001250。C，熱軋溫度為850。C以上，巻取溫度為550780°C，冷軋的壓下率為45%75%，退火的溫度為63085(TC，退火時間3060s。為了得到全硬冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為55060(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為63066(TC。為了得到l/2硬質冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為55060(TC，冷軋的壓下率為5575%，退火溫度為76079(TC。為了得到l/4硬質冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為55060(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為82085(TC。作為另一種實施方式，為了得到l/4硬質冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為70075(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為72078(TC。為了得到l/8硬質冷軋鋼板，其所采用的巻取溫度為70075(TC，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為80085(TC。本發(fā)明的有益效果是經(jīng)過適當?shù)某煞衷O計，通過調節(jié)熱軋巻取溫度和冷軋退火溫度實現(xiàn)了同一化學成分不同硬度要求的系列冷軋硬質鋼板的生產(chǎn)，由于l/2硬質板、1/4硬質板和1/8硬質板都是在完全再結晶組織上進行硬度的調節(jié)，降低了生產(chǎn)難度，大大提高了性能的穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)了在該類機組上采用同一化學成分來生產(chǎn)系列冷軋硬質鋼板。其生產(chǎn)組織難度小，適合小批量、多品種的生產(chǎn)要求。具體實施方式本發(fā)明選擇化學成分及其范圍的原因如下碳含量范圍的選擇主要考慮煉鋼工藝的可操作性和經(jīng)濟性，如果碳含量低于O.04%，煉鋼時須進行真空處理，增加生產(chǎn)成本，如果碳含量超過0.08%，有時需增碳，亦增加煉鋼的生產(chǎn)成本。硅和氮作為殘留元素存在，不特意添加。Mn采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的常規(guī)含量，以便生產(chǎn)組織，其主要作用是與硫結合成MnS，防止因FeS所造成的熱裂紋。P和S作為殘留元素存在，考慮到煉鋼工序的經(jīng)濟性，按《0.025%控制。鋁主要是作為脫氧元素添加的，要實現(xiàn)完全脫氧，其含量要求在0.015%以上。鈮在鋼中起到阻礙退火再結晶、細晶強化和沉淀強化的作用，其含量低于0.015%，阻礙再結晶的作用不夠強，在加熱爐為直火加熱的連續(xù)退火機組上不能生產(chǎn)出光亮表面的全硬鋼板，其含量超過0.035%時，其阻礙再結晶的作用過強，縮小l/2硬質鋼板的退火溫度控制范圍，增加其生產(chǎn)難度，特別當冷軋率較低時。本發(fā)明選擇工藝范圍的原因如下采用常規(guī)熱軋工藝(Ar3以上終軋)，是為了保證工藝穩(wěn)定性和可操作性。采用55060(TC的低溫巻取時，鋼板的硬度與退火溫度的關系呈現(xiàn)出回復區(qū)、完全再結晶低溫區(qū)和軟化區(qū)(鈮的析出相長大、晶粒粗化)等三個硬度較穩(wěn)定的平臺，硬度分別對應于全硬鋼板(HRB100左右)、1/2硬質鋼板(HRB80左右)和l/4硬質鋼板(HRB72左右)；采用70075(TC的高溫巻取時，因熱軋態(tài)鈮充分析出且其析出相粗化，鈮阻礙退火再結晶的作用減弱，其細晶強化和沉淀強化作用明顯減少，退火時完全再結晶低溫區(qū)向低溫移動，且該區(qū)間的硬度對應于l/4硬質鋼板(HRB70左右)，軟化區(qū)的硬度明顯下降，對應于l/8硬質鋼板(HRB60左右)。采用常規(guī)的冷軋壓下率(4575%)，對于l/2硬質鋼板，當冷軋壓下率為45%時，其退火溫度控制范圍較窄，不利于硬度的穩(wěn)定性，因此，冷軋壓下率按5575%控制。退火溫度的選擇保證在本發(fā)明的化學成分、巻取溫度和冷軋壓下范圍內可實現(xiàn)相應硬度控制的溫度范圍。實施例連續(xù)退火工藝生產(chǎn)的冷軋硬質鋼板，其組成成分的重量百分比為C:0.040.08%，Si:《0.30%，Mn:0.150.40%，P:《0.025%，S:《0.025%，N:《0.005%，Nb:0.0150.035%,Al:》0.015%，余量為Fe和不可避免雜質組成。全硬冷軋鋼板的制造方法為按上述化學成分進行冶煉和連鑄，通過Ar3以上溫度熱軋，55060CTC巻取，4575%壓下率冷軋，630660。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過時效，經(jīng)平整后，獲得成品；1/2硬質冷軋鋼板的制造方法為按上述化學成分進行冶煉和連鑄，通過Ar3以上溫度熱軋，55060(TC巻取，5575%冷軋，760790。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過時效，經(jīng)平整后，獲得成品；1/4硬質冷軋鋼板的制造方法為按上述化學成分進行冶煉和連鑄，通過Ar3以上溫度熱軋，55060(TC巻取，4575%冷軋，820850。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過時效，經(jīng)平整后，獲得成品；或按上述化學成分進行冶煉和連鑄，通過Ar3以上溫度熱軋，700750r巻取，4575%冷軋，72078(TC退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過時效，經(jīng)平整后，獲得成品；1/8硬質冷軋鋼板的制造方法為按上述化學成分進行冶煉和連鑄，通過Ar3以上溫度熱軋，70075(TC巻取，4575%冷軋，800850。C退火3060s，然后冷卻和常規(guī)過時效，經(jīng)平整后，獲得成品。表l表示試驗鋼的化學成分，試驗鋼經(jīng)冶煉、熱軋、冷軋、退火后得到的硬度情況見表2和表3所示。其中A1—A2為本發(fā)明采用的化學成分，B1—B3為對照鋼的化學成分。表l本發(fā)明和對比鋼的化學成分(重量百分比)，％<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2本發(fā)明試驗鋼的力學性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3對比試驗鋼的力學性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表2可以看出，發(fā)明的全硬鋼板退火溫度范圍明顯高于對比鋼，既在加熱爐為直接火焰加熱的連續(xù)退火機組生產(chǎn)時保證得到無氧化色的冷軋鋼板，且成品硬度對化學成分、熱軋工藝和冷軋壓下率不敏感；發(fā)明的l/2硬質鋼板的退火溫度范圍在完全再結晶低溫區(qū)，化學成分、熱軋工藝和冷軋壓下率對成品硬度的影響很小，而對比鋼要生產(chǎn)l/2硬質板，必須在部分再結晶區(qū)退火，硬度對退火溫度極為敏感，不可能得到性能穩(wěn)定的產(chǎn)品；發(fā)明的l/4硬質鋼板可以通過低溫巻取，在高溫軟化區(qū)退火或通過高溫巻取在完全再結晶低溫區(qū)退火來生產(chǎn)，而對比鋼要生產(chǎn)1/4硬質板必須采用B1鋼的化學成分和熱軋工藝，且對化學成分和工藝的依賴性更強；發(fā)明的l/8硬質鋼板通過高溫巻取、在高溫軟化區(qū)退火來生產(chǎn)，而對比鋼要生產(chǎn)l/8硬質鋼板，必須采用B2的成分，在61063(TC溫度范圍內退火。權利要求1.一種連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的制造方法，工藝步驟包括鋼坯加熱、熱軋、卷取、冷軋、退火、冷卻、常規(guī)過時效和平整，其特征在于鋼坯由重量百分比為C0.04～0.08％，Si≤0.30％，Mn0.15～0.40％，P≤0.025％，S≤0.025％，N≤0.005％，Nb0.015～0.035％，Al≥0.015％，余量為Fe和不可避免雜質組成；其工藝步驟中，鋼坯加熱溫度為1200～1250℃，熱軋溫度為850℃以上，卷取溫度為550～780℃，冷軋的壓下率為45％～75％，退火的溫度為630～850℃，退火時間30～60s。2.如權利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為550600°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為63066(TC，得到全硬冷軋鋼板。3.如權利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為550600°C，冷軋的壓下率為5575%，退火溫度為76079(TC，得到l/2硬質冷軋鋼板。4.如權利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為550600°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為82085(TC，得到l/4硬質冷軋鋼板。5.如權利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為700750°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為72078(TC，得到l/4硬質冷軋鋼板。6.如權利要求l所述的制造方法，其特征在于巻取溫度為700750°C，冷軋的壓下率為4575%，退火溫度為80085(TC，得到l/8硬質冷軋鋼板。全文摘要本發(fā)明公開了一種采用相同化學成分，通過工藝手段來調節(jié)冷軋板硬度的連退工藝生產(chǎn)冷軋硬質鋼板的制造方法，工藝步驟為將一定組份組成的鋼坯，在1200～1250℃的溫度下加熱；經(jīng)過加熱的鋼坯在850℃以上溫度熱軋形成鋼帶；熱軋過的鋼帶在550～780℃的溫度范圍卷??；卷取后的鋼帶在45～75％的壓下率的范圍內冷軋；冷軋后的鋼帶在630～850℃的溫度下退火30～60s；然后冷卻和常規(guī)過時效，經(jīng)平整后獲得成品。由于1/2硬質板、1/4硬質板和1/8硬質板都是在完全再結晶組織上進行硬度的調節(jié)，降低了生產(chǎn)難度，大大提高了性能的穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)了在該類機組上采用同一化學成分來生產(chǎn)系列冷軋硬質鋼板。文檔編號B21B37/74GK101147921SQ20071020241公開日2008年3月26日申請日期2007年11月7日優(yōu)先權日2007年11月7日發(fā)明者劉慶春,王敏莉,鄭之旺申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院;攀枝花新鋼釩股份有限公司