CN112458248B - 一种低合金高强钢的退火再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金板材生产技术领域,具体涉及一种低合金高强钢的退火再生方法。本发明提供一种低合金高强钢的退火再生方法,通过优化均热温度,将强度偏高的低合金高强钢连续退火卷重新上线生产,按照开卷、焊接、清洗、连续退火、平整、卷取的流程实现产品修复。本发明的均热温度计算模型,简单有效,符合连续退火机组的产线实际,适用性强,能够减小产品降级改判损失。
Description
技术领域
本发明涉及冶金板材生产技术领域,具体涉及一种低合金高强钢的退火再生方法。
背景技术
不管是从成本角度,还是从性能角度来看,高强度钢板是满足车身轻量化和碰撞安全性的最佳材料。低合金高强钢由于具有成形性能优、焊接性能好、成本低廉的特点,在高强钢中占有重要的地位,其产销量在高强钢中的占比可以达到20%。随着汽车轻量化的不断发展,中高强度等级低合金高强钢的需求日益增长。然而,随着低合金高强钢强度等级的提高,微合金元素含量增加,产品的强度波动越大。
尽管钢铁企业一直在努力提高中、高等级低合金高强钢性能的稳定性,然而由于工艺流程长,工业生产中很难实现100%的性能合格率。在性能不合格的产品中,出现频率最高的便是强度偏高。对于性能不合格的钢卷,钢厂现行的做法是直接降级改判,吨钢改判损失在400-1000元。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中低合金高强钢因性能不合格降级改判引起经济损失的问题,本发明提供一种低合金高强钢的退火再生方法,快速优化均热温度,将强度不合格的带钢重新上线生产从而实现工艺修复,进而提高企业效益,解决了降级改判导致企业产生经济损失的问题。
2.技术方案
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
本发明提供一种低合金高强钢的退火再生方法,将连续退火带钢重新上线生产,依次按照开卷、焊接、清洗、连续退火、平整、卷取的工序流程进行退火再生;连续退火带钢为强度不合格的低合金高强钢;连续退火工序中的均热温度为760-840℃;低合金高强钢的屈服强度预期值为m1~m2,低合金高强钢的抗拉强度预期值为n1~n2,低合金高强钢的屈服强度实测值为M,低合金高强钢的抗拉强度实测值为N;强度不合格指低合金高强钢的n1≤N≤n2而M>m2、N>n2而m1≤M≤m2、N>n2且M>m2其中的一种情况。
优选地,连续退火工序中,均热温度的计算公式为,
其中,
T—均热温度,℃;
T0—均热温度的初始目标值,℃;
T1—均热温度补偿,T1=0-15,℃;
Z—强度系数,MPa/℃;N>n2时,Z=1;n1≤N≤n2时,Z=0.9;
R—强度实绩,MPa;N>n2时,R=N;n1≤N≤n2时,R=M;
R1—强度标准值,MPa;N>n2时,R1=n2;n1≤N≤n2时,R1=m2。
优选地,连续退火带钢中的Ti、Nb和V的质量分数之和满足0.03%≤Ti+Nb+V≤0.10%。
优选地,连续退火工序中的带钢速度为90-170/min。
优选地,连续退火工序中的缓冷温度为650-730℃。
优选地,连续退火工序中的快冷出口温度为380-420℃。
优选地,平整工序中的平整延伸率为0.8%-1.8%。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明的一种低合金高强钢的退火再生方法,对强度偏高的低合金高强钢重新上线生产,对其进行退火再生,有效避免因产品降级导致的经济损失、订单交付率降低、非计划材增加、全流程重新组产等问题,解决了低合金高强钢降级改判引起经济损失的问题。
(2)本发明的一种低合金高强钢的退火再生方法,均热温度计算模型简单有效,符合连续退火机组的产线实际,适用性强。
附图说明
图1为本发明实施例中的扫描组织。
具体实施方式
下面结合附图和示例性实施例详细描述了本发明。但是,应当理解,可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的,而不是限制性的,如果存在任何这样的修改和变型,那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外,背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义,并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
实施例1
本发明提供一种低合金高强钢的退火再生方法,依次按照开卷、焊接、清洗、连续退火、平整、卷取的工序流程进行退火再生。其中,平整工序中带钢的平整延伸率为0.8%-1.8%。进一步说明,低合金高强钢的屈服强度预期值为m1~m2,低合金高强钢的抗拉强度预期值为n1~n2,低合金高强钢的屈服强度实测值为M,低合金高强钢的抗拉强度实测值为N。本发明中的强度不合格指屈服强度实测值和抗拉强度实测值满足以下三种情况中的一种情况:n1≤N≤n2而M>m2、N>n2而m1≤M≤m2、N>n2且M>m2。
值得说明的是,屈服强度预期值和抗拉强度预期值一般指对产品强度的要求,可以是国标,也可以是客户的个性化标准。不仅如此,当m1≠m2时,屈服强度预期值为范围值;当m1=m2时,屈服强度预期值为点值。同理,当n1≠n2时,抗拉强度预期值为范围值;当n1=n2时,抗拉强度预期值为点值。当产品的抗拉强度需要满足特定的范围时,n2为对产品抗拉强度的要求的上限值;当产品的抗拉强度仅需不小于某个数值标准,即抗拉强度标准只有最低要求,例如生产抗拉强度≥590MPa的低合金高强钢,此时n2不指代具体的数值,可以近似理解为+∞值或工艺生产技术所能达到的抗拉强度的最大值。同理,当产品的屈服强度需要满足特定的范围时,m2为对产品屈服强度的要求的上限值;当产品的屈服强度仅需不小于某个数值标准,即屈服强度标准只有最低要求,此时m2不指代具体的数值,可以近似理解为+∞值或工艺生产技术所能达到的屈服强度的最大值。
退火再生的连续退火工序具体步骤为加热、均热、缓冷、快冷、过时效、终冷、水淬。连续退火工序的具体工艺为:带钢速度90-170m/min,均热温度760-840℃,缓冷温度650-730℃,快冷出口温度380-420℃、过时效温度360-410℃、终冷温度150℃以下,水淬温度50℃以下。经过退火再生处理后所得到的低合金高强钢组织主要由铁素体和珠光体构成,同时可以含有碳氮析出物。
在连续退火工序中,均热温度按照以下模型进行计算:
其中,
T—均热温度,℃;
T0—均热温度的初始目标值,℃;
T1—均热温度补偿,T1=0-15,℃;
Z—强度系数,MPa/℃;N>n2时,Z=1;n1≤N≤n2时,Z=0.9;
R—强度实绩,MPa;N>n2时,R=N;n1≤N≤n2时,R=M;
R1—强度标准值,MPa;N>n2时,R1=n2;n1≤N≤n2时,R1=m2。
考虑到均热温度对低合金高强钢屈服强度、抗拉强度的影响程度有所差别,因此均热温度计算模型中设有强度系数Z。由于低合金高强钢的强度等级、化学成分、产线差异对退火再生之后屈服强度、抗拉强度均有影响,因此均热温度计算模型中设有温度补偿T1。均热温度补偿T1的取值方式为:将同一强度级别、同一成分范围、同一不合格问题类型的连续退火带钢分批进行均热温度补偿的调整试验,且每一批调整试验的钢卷数不低于5卷;当性能合格率达到80%以上时,调整试验所使用的均热温度补偿试验值即为均热温度补偿T1。值得说明的是,同一成分范围指企业内部同一强度等级产品的成分控制范围,同一强度级别指该低合金高强钢的屈服强度和抗拉强度预期值相同。
优选地,本发明适用于Ti、Nb和V的质量分数之和满足0.03%≤Ti+Nb+V≤0.10%的连续退火带钢。
在本实施例中,退火再生的对象为屈服强度420MPa级的低合金高强钢,该低合金高强钢的屈服强度M合格而抗拉强度N偏高,Ti、Nb、V质量分数如表1-1所示。
表1-1实施例1的化学成分
低合金高强钢的退火再生一般按照以下步骤进行:
1)参数收集,包括连续退火带钢的性能标准要求以及性能实绩,如表1-2所示;
2)参数赋值,为Z、R1、R、T0赋值,并进行调整试验得出T1,如表1-2所示;
3)参数计算,计算再退火时的均热温度T;
4)按照开卷、焊接、清洗、连续退火、平整、卷取的流程重新上线进行退火再生,本实施例的原工艺要求和再退火工艺实绩如表1-3所示,均热温度按相应的数值控制,均热温度以外的工艺参数不作特别调整。
表1-2实施例1的初始强度和模型参数
表1-3连续退火工艺参数
经过上述处理后,得到的退火再生卷力学性能如表1-4所示。通过计算均热温度,钢卷经过退火再生,强度满足标准要求,呈现出低合金高强钢组织形貌(图1),效果明显。
表1-4实施例1的退火再生卷力学性能
实施例2
本实施例的基本内容同实施例1,其不同之处在于:在本实施例中,退火再生的对象为屈服强度340MPa级的低合金高强钢,该低合金高强钢的抗拉强度N和屈服强度M均偏高,Ti、Nb、V质量分数如表2-1所示。
表2-1实施例2的化学成分
本实施例的参数赋值如表2-2所示。本实施例的原工艺要求和再退火工艺实绩如表2-3所示。经过退火再生后,得到的退火再生卷力学性能如表2-4所示。
表2-2实施例2的初始强度和模型参数
表2-3实施例2的退火工艺实绩
表2-4实施例2的退火再生卷力学性能
实施例3
本实施例的基本内容同实施例1,其不同之处在于:在本实施例中,退火再生的对象为屈服强度420MPa级的低合金高强钢,该低合金高强钢的抗拉强度N合格而屈服强度M偏高,Ti、Nb、V质量分数如表3-1所示。
表3-1实施例3的化学成分
本实施例的参数赋值如表3-2所示。本实施例的原工艺要求和再退火工艺实绩如表3-3所示。经过退火再生后,得到的退火再生卷力学性能如表3-4所示。
表3-2实施例3的初始强度和模型参数
表3-3实施例3的退火工艺实绩
表3-4实施例3的退火再生卷力学性能
更具体地,尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例,但是本发明并不局限于这些实施例,而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释,且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例,这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定,而不是由上文给出的说明和示例来确定。
Claims (6)
1.一种低合金高强钢的退火再生方法,其特征在于:将连续退火带钢重新上线生产,依次按照开卷、焊接、清洗、连续退火、平整、卷取的工序流程进行退火再生;所述连续退火带钢为强度不合格的低合金高强钢;所述连续退火工序中的均热温度为760-840℃;
所述低合金高强钢的屈服强度预期值为m1~m2,所述低合金高强钢的抗拉强度预期值为n1~n2,所述低合金高强钢的屈服强度实测值为M,所述低合金高强钢的抗拉强度实测值为N;
所述强度不合格指低合金高强钢的n1≤N≤n2而M>m2、N>n2而m1≤M≤m2、N>n2且M>m2其中的一种情况;
所述连续退火工序中,均热温度的计算公式为:
其中,
T—均热温度,℃;
T0—均热温度的初始目标值,℃;
T1—均热温度补偿,T1=0-15,℃;
Z—强度系数,MPa/℃;N>n2时,Z=1;n1≤N≤n2时,Z=0.9;
R—强度实绩,MPa;N>n2时,R=N;n1≤N≤n2时,R=M;
R1—强度标准值,MPa;N>n2时,R1=n2;n1≤N≤n2时,R1=m2。
2.根据权利要求1所述的一种低合金高强钢的退火再生方法,其特征在于:所述连续退火带钢中的Ti、Nb和V的质量分数之和满足0.03%≤Ti+Nb+V≤0.10%。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种低合金高强钢的退火再生方法,其特征在于:连续退火工序中,带钢速度90-170/min。
4.根据权利要求1-2任意一项所述的一种低合金高强钢的退火再生方法,其特征在于:连续退火工序中,缓冷温度650-730℃。
5.根据权利要求1-2任意一项所述的一种低合金高强钢的退火再生方法,其特征在于:连续退火工序中,快冷出口温度380-420℃。
6.根据权利要求1-2任意一项所述的一种低合金高强钢的退火再生方法,其特征在于:平整工序中,平整延伸率为0.8%-1.8%。
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