HRB60?75高硬度產品優化方法與流程

本發明屬于軋鋼領域，具體為一種hrb60-75高硬度產品優化方法。

背景技術：

目前，在冶金領域中，生產高硬度、高強度冷軋產品已經不是難事，但本公司生產的高硬度產品的原料并未經過特殊處理，只是普通牌號鋼卷。對于硬度要求在hrb60-75范圍的spcc-sd產品的用戶要求，由于該硬度屬于非正常spcc-sd產品性能范圍，一般情況下spcc-sd產品的硬度上限在hrb60，而且該用戶對于產品材質提出特殊要求，因此在成分上調整空間有限，不能通過改變原料牌號的方式進行性能調整。若生產該硬度要求產品，必須對生產工藝進行適當調整，以滿足用戶的使用需求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，如何在冷軋過程中對原料成分、冷軋壓下率、退火工藝和平整工藝進行綜合考慮和全面控制。

為了解決上述問題，本發明提供了一種hrb60-75高硬度產品優化方法，包括以下步驟：

s1，選取普通sphc的熱軋原料，其中碳含量在0.05％-0.06％；

s2，利用軋機將上述熱軋原料軋制為鋼板，軋制變形率大于50％；

s3，將上述鋼板進行三階段退火，使得退火后鋼板性能接近和達到目標值；

s4，對退火后的鋼板進行平整生產，以消除屈服平臺同時提高強度和硬度。

優選地，在所述步驟s3中，第一階段的退火溫度工藝設定值為400℃，持續時間為3小時；第二階段的退火溫度工藝設定值為(400℃—580℃)攝氏度，持續時間為5小時；第三階段的退火溫度工藝設定值為580℃保溫。

優選地，第二階段的退火溫度工藝設定值為580℃。

優選地，第三階段的退火溫度工藝設定值為580℃保溫，持續時間為11小時。

優選地，所述步驟s4中的平整工藝為全氫罩式退火一次平整，延伸率設定在2.0％-2.5％之間。

本發明提供的hrb60-75高硬度產品優化方法，對冷軋過程中的原料成分、冷軋壓下率、退火工藝和平整工藝進行了綜合考慮和全面控制，冷軋后得到性能穩定可靠的產品，能夠充分滿足用戶需求，提高了經濟效益。

附圖說明

圖1為帶鋼寬度方向的厚度分布值；

圖2為軋制末道次板形分布圖；

圖3為a工藝硬度正態分布圖；

圖4為b工藝硬度正態分布圖。

具體實施方式

本發明提供的hrb60-75高硬度產品優化方法，從熱軋原料的選取、軋機工藝、退火工藝、平整工藝等方面綜合考慮來優化生產hrb60～70的高硬度產品的方法。

a)原料選取：原料選取普通sphc的熱軋原料，其中碳含量在0.05％-0.06％。

如圖1所示，橫坐標為帶鋼寬度方向，縱坐標為厚度值(mm)，可以看出帶鋼在軋制過程中厚度波動范圍在±3μm，厚度波動范圍較小，不存在局部高點，說明沿帶鋼寬度方向，厚度值較均勻。

b)軋機生產：規格：3.0x1250mm軋制1.385x1250mm，軋制變形率54％。確保板形和厚度精度。

圖2表示的是軋制末道次板形分布圖，橫坐標表示沿帶鋼寬度方向，縱坐標表示的是i值大小，可以看出，帶鋼沿寬度方向，整體板形較好，較為均勻。

c)退火生產工藝

據查閱相關文獻，冷軋薄板spcc鋼卷的再結晶溫度一般在560℃左右，鋼卷在罩式退火爐內經過加熱、保溫過程中發生回復、再結晶和晶粒長大三個不同的過程。資料顯示在室溫至560℃范圍內，退火板的組織形態與冷軋板基本相同，鐵素體晶粒主要為沿軋制方向伸長的纖維狀或扁平狀變形晶粒，基本沒有再結晶形核，由低碳鋼的再結晶規律可知此階段為回復階段。

當溫度高于回復溫度退火時，內部顯微組織形態發生了根本改變，在形變組織的基體上產生新的無畸變再結晶晶核，并逐漸長大從而取代全部的變形組織，此階段為再結晶階段。

經580℃和600℃退火后沿軋向伸長的纖維狀變形晶粒已基本消失；此時鋼板內已有大量的再結晶晶核形成，并且不均勻。

針對以上再結晶原理，我們分別采用了退火溫度為550℃和580℃的退火工藝進行生產，目的是比較哪個退火溫度下鋼卷性能更接近目標值，如表1所示。使退火溫度接近或略高于再結晶溫度，使軋后組織進行不完全再結晶，但為了保證整卷性能均勻，我們增長了保溫時間，使組織盡可能的均勻。

表1.高硬度冷軋板退火工藝

采用了非常規的退火工藝進行生產，退火溫度接近或略高于再結晶溫度，組織回復過程并不充分，但保證整卷性能均勻，晶粒組織盡最大限度細化和回復不完全，達到提高性能的目的。

d)平整生產工藝

為了配合退火后鋼卷狀態，平整延伸率以消除屈服平臺的同時提高屈服強度和硬度為目標。將規格為1.385*1250mm的鋼卷根據兩種不同的退火工藝延伸率分別設定為2.8％、2.0％，比較不同工藝下的硬度情況。

注：這里將兩種工藝用a、b分別表示。

e)結果比較

如表2、圖1、圖2、表3、表4所示

表3.a工藝硬度正態分布

表4.b工藝硬度正態分布

通過對兩種不同工藝進行對比，發現b工藝制度下硬度hrb和總體合格率均有了很大提升，經過試驗性能能夠滿用戶要求。

對比a工藝，b工藝無性能超高卷產生，說明經過b工藝下生產的產品性能穩定可靠。

合格率從70％提升到94％，說明性能穩定度得到了明顯提升。

從正態分布研究看，a工藝數據整體偏離用戶要求較大，且區間數多，b工藝數據更為接近用戶要求，區間數小，整體分布更為集中、均勻。

6.與當前國內外同類研究、同類技術的綜合比較

產品硬度與國內外同類技術比較如表5所示：

表5.同類硬度要求技術對比情況

年減少性能不良品188.46，噸鋼損失減少200元，共計減少損失＝188.469×200＝3.7萬元。

上述產品優化方法，可推廣至高強度冷軋全工序一般產品生產及高強度家電板產品。并且生產操作上簡單易行，不需要對設備進行改造，節約生產成本，其他高強度產品的研發可以參照該方法。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。