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2007年全国塑性加工理论与新技术学术研讨会2007年5月沈阳321热镀锌工艺对Nb-Ti-IF钢性能的影响高强,王溪钢(本钢板材股份有限公司冷轧薄板厂,本溪)摘要:对影响热镀锌Nb-Ti-IF钢力学性能的主要工艺参数进行了研究,其中包括各段退火温度、带钢速度、退火张力和拉矫延伸率等。结果表明,影响IF钢热镀锌板力学性能的主要因素是退火温度制度、退火张力和拉矫延伸率。关键词:热镀锌;Nb-Ti-IF钢;退火;光整;拉矫EffectofHotDipGalvanizingProcessonPropertyofNb-Ti-IFSteelGAOqaing,WANGXigang(Thecoldrollingmillofbengangsteelplatesco.,ltd.,benxi)Abstract:TheinvestigationonaboutthemaintechnologicalparameterswhichaffectthepropertyofNb-Ti-IFsteelismadeinthepaper,includingannealingtemperatureofeverysection,speedofstrip,tensionofannealingandtemperelongation.Theresultshowsthattemperature,tensionofannealing,andtemperelongationarethemainfactors.Keywords:hotdipgalvanizing;Nb-Ti-IFsteel;annealing;SKP;temper1引言热镀锌钢板具有优良的耐腐蚀性和良好的成形、焊接、涂漆等综合性能,主要应用于建筑、汽车和家电等行业。[1]随着家电以及汽车厂家对钢板的耐蚀性,冲压成型比例,冲压深度等技术指标的要求越来越高,热镀锌带钢的生产技术得到了很大的发展,高表面质量超深冲级别的热镀锌IF钢产品应运而生。[2]根据不同稳定化合金元素,有三种类型的IF钢,分别为Ti-IF钢、Nb-Ti-IF钢和Nb-IF钢。这三种IF钢的生产都可以采用连续退火和热镀锌工艺。由于Nb-Ti-IF钢具有平面各向异性低、抗粉化性能优良、低的二次加工脆性、有利于生产烘烤硬化钢及其他一些优点,其应用前景很好,尤其是高强度IF钢和烘烤硬化IF钢前景更好。本钢从2005年9月开始在一冷轧新建2#镀锌机组进行Nb-Ti-IF钢的生产试制。在试生产过程中存在屈服强度偏高、延伸率偏低且波动范围较大等问题。对此,通过总结现场大量的生产实践经验,对连续退火工艺制度,光整和拉矫工艺进行了系统研究,其中包括加热温度、带钢入锌锅温度、带钢速度、拉矫延伸率、光整轧制力(即延伸率)等因素对其力学性能的影响。并在此基础上,提出了进一步提高IF钢镀锌板冲压性能的措施。2各主要因素对产品力学性能的影响2.1连续退火工艺对产品性能的影响为系统分析连续退火炉各段温度对超深冲产品成形性能的影响,以0.8*1000mm的Nb-Ti-IF钢带为例,统计了该规格产品在80m/min的速度下,不同退火工艺和成品性能的对应变化关系,以此来分析退火工艺对产品性能的影响。2007年全国塑性加工理论与新技术学术研讨会2007年5月沈阳3222.1.1各段板温对力学性能的影响2.1.1.1加热段带温的影响在大量的生产实践中发现,当Nb-Ti-IF钢带在加热段被加热到840~890℃范围内时,其屈服强度和抗拉强度随着温度的升高而下降,而延伸率、r值和n值则有较大幅度的提高(见图1~5),从图中同时可以看出,当加热段带温高于890℃以后,除r值和延伸率明显下降外,其它性能的变化均较小。150160170180190200210220800820840860880900290295300305310315320800820840860880900图1:加热段带温对屈服强度的影响图2:加热段带温对抗拉强度的影响35373941434547498008208408608809000.190.20.210.220.230.240.250.26800820840860880900图3:加热段带温对延伸率的影响图4:加热段带温对n值的影响2.052.12.152.22.252.32.352.42.452.52.55800820840860880900图5:加热段带温对r值的影响2.1.1.2带钢入锌锅温度对产品力学性能的影响通过对大量的生产实践数据进行统计表明,带钢入锌锅温度对Nb-Ti-IF钢热锌产品的力学性能影响不大。2.1.2退火张力对IF钢性能的影响在稳定退火炉内各段板温的前提下,通过改变钢带在炉内退火状态下的张力,并跟踪对应张力下的成品性能。通过数据显示,随着加热段张力的增加,n值和延伸率的下降十分显著(图6、7)。当退火炉加热段张力为0.5Kg/mm2,n值和延伸率分别为0.25和45%,当退火炉张力增加到0.8Kg/mm2,时,n值和延伸率分别下降到0.22和40%。另外,退火张力的改变对屈服强度和抗拉强度和r值的影响2007年全国塑性加工理论与新技术学术研讨会2007年5月沈阳323并不明显。0.2150.220.2250.230.2350.240.2450.250.2550.50.60.70.839404142434445460.50.60.70.8图6:加热段张力对n值的影响图7:加热段张力对延伸率的影响2.1.3机组速度对产品力学性能的影响以0.8*1000mm的带钢为例,加热段带温为860℃,当机组速度从80m/min增加到85m/min时,Nb-Ti-IF钢镀锌产品的各项力学性能变化不太明显,而当工艺速度由85m/min增加到100m/min时,则产品的屈服强度和延伸率产生了较大的变化,其它指标虽有变化,但不明显(如图8、9)。1881901921941961982002022042068085909510039.54040.54141.54242.580859095100图8:速度对屈服强度的影响图9:速度对延伸率的影响由此可见,对某一规格的IF钢镀锌产品,都有一个有效的速度变化区间,在区间内变化工艺速度则不会破坏其各项性能,如超过了这一速度极限,则其性能指标就会恶化。2.2光整延伸率对Nb-Ti-IF钢产品性能的影响我们通过对大量的生产数据进行统计分析,来进一步研究热镀锌板生产线上光整+拉矫延伸率对IF钢产品的性能的影响。分析结果表明,光整+拉矫延伸率对产品的屈服强度和n值有较大的影响(如图10、11),对其它指标的影响则不明显。图10:光整+拉矫对延伸率的影响图11:光整+拉矫对n值的影响当IF钢产品不光整时,其产品屈服强度为150MPa左右,n值在0.25以上;当光整+拉矫延伸率在2007年全国塑性加工理论与新技术学术研讨会2007年5月沈阳3241.0%左右时,屈服强度升至180MPa,n值降至0.23左右;光整+拉矫延伸率增加到1.5%时,其屈服强度则升至200MPa左右,n值降至0.21左右。由此可见,随着光整延伸率的加大,屈服强度明显提高,n值明显下降,而抗拉强度变化不大。在实际生产作业中,从确保产品具有良好深冲性能的角度出发,应尽可能降低光整张力和轧制力,以获得尽可能小的光整延伸率,这对IF钢等超深冲镀锌产品的性能至关重要。[3]然而,如果光整延伸率太小(即轧制力太小),带钢表面缺陷有不容易消除。因此在实际生产中,对光整张力、光整轧制力(光整延伸率)在保证表面质量的前提下,进行适度的下调,这是稳定且理想n值的重要措施。3结论(1)从以上的分析来看,影响IF钢产品力学性能的第一要素是退火温度的制定。具体退火温度的制定应从满足钢板再结晶所要求的温度和时间来综合考虑,在连续退火过程中,加热段带温对IF钢的再结晶退火起着至关重要的作用,它决定着产品的最终综合性能。但同时,加热段带温也不宜过高。该段板温过高,虽然有利于r值的稳定,但它会造成成品晶粒的过分粗化,这种粗化的晶粒,对光整极为不利,由此使产品的n值恶化。其次,过高的温度,过低的速度会造成带钢表面的过度氧化,轻则加重加热段的还原负担,重则直接影响锌层附着力。所以,在生产过程中必须结合实际将两者合理分配。(2)在满足钢板充分再结晶条件的情况下,机组速度的提高或降低,不会影响产品的最终力学性能。即针对不同规格的带钢,有着不同的允许速度变化范围。当工艺速度在该范围内变化时,对钢板力学性能不会产生太大的影响。但当速度超出范围上限时,随着速度的增加,性能将恶化。(3)退火张力对钢板的成型性能有不利的影响。故在条件允许的情况下,应尽可能减小炉子退火张力,但不能无限度的减小,否则会给整个机组的正常带来困难。(4)光整+拉矫延伸率对钢板屈服强度和n值有明显的影响,故在满足板面光整质量的情况下,应尽量减小光整的轧制力(即延伸率)。一般光整+拉矫延伸率控制在1.2%以下为宜。但当延伸率与表面质量发生矛盾时,可适当通过调整光整工作辊辊型和辊面粗糙度加以解决。参考文献[1]李九龄.带钢连续热镀锌[M].北京:冶金工业出版社。1995.[2]伊丹淳,浅野裕秀,潮田浩作,等.汽车车身用新型高成形性冷轧钢板开发[J].新日铁技报,1994,(354):22-27.[3]郑之旺,许哲峰,陈杰.热镀锌工艺对Ti-IF钢光整热镀锌板组织和性能的影响.钢铁钒钛,2003,24(4):14-19.
本文标题:57L82.热镀锌工艺对Nb-Ti-IF钢性能的影响-本钢高强
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