SPCC连续退火工艺的分析和优化.doc

SPCC连续退火工艺的分析和优化
　　摘要：分析了热轧原料，均热温度，缓冷温度，快冷速度，过时效温度等因素对连续退火SPCC性能的影响，特别是创新性地利用铁碳相图分析了缓冷温度对SPCC性能的影响。并制定了降低连退SPCC屈服强度的工艺措施，工业大批量生产数据说明采取措施后连续退火SPCC的屈服强度得到明显的降低，延伸率也有所提高。
　　关键词：连续退火工艺 SPCC 屈服强度 铁碳相图
　　1 前言
　　SPCC虽然只是普通的低碳铝镇静钢，但由于传统罩式退火工艺的成熟，已经能生产出屈服强度较低深冲性能较好的产品，广泛应用在汽车，家电，建筑等领域。连续退火虽然具有生产率高，表面质量好，成本低，流程短，产品性能均匀等优点，但邯钢新区连退线初期生产出的SPCC屈服强度还是达不到罩式退火SPCC的水平。针对连续退火SPCC屈服强度高，国内外众多学术及技术工作者已经进行了大量的分析研究，并得出了一些措施，但相关文献较少。本文将着重对连续退火生产SPCC的工艺进行分析，并制定降低连退SPCC屈服强度的工艺优化措施。
　　
　　连续退火工艺较罩式退火有很大的区别，连续退火的工艺特点在于加热速度快，退火温度高，降温速度快，还具有过时效处理的功能。这些特点决定了连续退火对热轧原料的要求也有别于罩式退火。罩式退火的热轧原料通常采用”三高一低”的热轧工艺，使热轧卷获得较为细小的晶粒和弥散分布的细小渗碳体及使AlN颗粒，并使AlN具有一定的固溶度[1]。而连续退火的热轧原料采用较低的加热温度，较高的终轧温度和卷取温度，从而获得较为粗大的晶粒和渗碳体。这是因为在连续退火过程中，铁素体晶粒在较短的保温时间里得不到充分的长大，因此要求热轧原料具有较大的铁素体晶粒和渗碳体，粗大的热轧原料晶粒有利于退火过程中铁素体晶粒的长大，而粗大的渗碳体通过弱化析出物对晶粒长大的拖拽作用可促进铁素体晶粒的长大[2]。邯钢新区连退投产初期SPCC的热轧卷取温度较低只有680℃，为了降低连续退火SPCC的屈服强度，邯钢新区连续退火SPCC的热轧工艺采用了大于700℃的卷取温度。采取了措施后，SPCC的热轧原料卷屈服强度降低了15MPa左右。
　　
　　SPCC的生产采用如图1所示的连续退火工艺。对于SPCC性能的影响主要有均热温度，缓冷出口温度，快冷速度和过时效温度。
　　 均热温度
　　在均热过程中主要发生再结晶铁素体和加热过程中形成的奥氏体的晶粒的长大，及渗碳体的溶解和部分铁素体向奥氏体的转变。由于再结晶晶核产生在某些条件有利的部位，具有相对的不均性，且在晶核长大过程中晶界的迁移速率也是不均匀的，使得再结晶晶粒具有不同的尺寸和偶然的不规则形状，在晶粒长大过程中，小晶粒被大晶粒吞并，晶粒尺寸不均匀性得到改善，塑性提高。晶粒长大是以界面能为驱动力，随着均热温度的提高，原子扩散能力增大使晶界迁移速率加快，同时晶界处渗碳体溶解速度加快使晶界迁移的阻力减小，所以在较高的温度退火可得到较为粗大的晶粒，降低SPCC屈服强度。为了降低SPCC的屈服强度，连退均热温度在原先的基础上提高了40℃。
　　 缓冷温度
　　缓冷温度对于低碳铝镇静钢的影响，詹华[3]在实验室利用连续退火模