CN116024415B - 一种减小439冷轧板材料r值各向异性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减小439冷轧板材料r值各向异性的生产方法，生产过程包括冶炼、浇铸、钢坯加热、热轧、热轧退火、热轧酸洗、冷轧、冷轧退火、冷轧酸洗；热轧退火的退火温度≤900℃，退火时间为1～4min；冷轧退火的退火温度为950～1030℃，退火时间为1～4min；所生产的439冷轧板钢带45°方向的r值提高约50％(由1.1提高至1.6以上)，0°、45°、90°三个方向的Δr值在0.3以内，有效降低了材料的各向异性，改善了材料冲压过程中沿45°方向开裂的问题，提高了材料的深冲成型性能。

Description

一种减小439冷轧板材料r值各向异性的方法

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种减小439冷轧板材料r值各向异性的方法。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，汽车的销售量逐年增高，汽车排气管用不锈钢的用量也在逐渐增加。而随着汽车尾气排放标准越来越严苛，对材料的冲压成型性能要求越来越高，用于制造汽车排气管的不锈钢钢带的加工工艺也越来越复杂。为满足汽车排气管材料的复杂加工工艺，一般要求材料的r值越高越好，采用增加冷轧压下量或冷轧二轧二退的工艺可提高材料的r值，但却存在材料r值各向异性较大的问题。

439材料主要用于生产汽车排气管零部件，传统的439材料生产工艺为：炼钢—热轧—热轧退火酸洗—冷轧—冷轧退火酸洗；上述生产工艺中，为使439材料具有良好的表面品质和性能，热轧板退火时一般采用高温短时间连续退火(退火温度在1000℃之上)，以消除材料内部的带状组织，使其组织成长到等轴晶状，然后再进行冷轧轧延和退火酸洗。采用上述生产工艺得到的439材料r值一般90°方向下最大，0°方向居中，45°方向下最小，三个方向的r值差即Δr值一般在0.8～1.5之间(Δr的计算公式为：Δr＝(r0°+r90°-2×r45°)/2，式中r0°为0°方向的r值，r90°为90°方向的r值，r45°为45°方向的r值)，三个方向下r值的差异性较大，其中45°方向的r值较小，因此在材料冲压成型加工过程中，往往会沿着45°方向发生形变导致开裂现象。

发明内容

本发明提供了一种减小439冷轧板材料r值各向异性的方法，热轧板采用中低温短时间连续退火、酸洗，然后进行冷轧轧延、退火、酸洗；所生产的439冷轧板钢带45°方向的r值提高约50％(由1.1提高至1.6以上)，0°、45°、90°三个方向的Δr值在0.3以内，有效降低了材料的各向异性，改善了材料冲压过程中沿45°方向开裂的问题，提高了材料的深冲成型性能；并且与传统生产工艺相比，所生产的冷轧2B/2D材料的板面纹理无明显差异。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种减小439冷轧板材料r值各向异性的生产方法，生产过程包括冶炼、浇铸、钢坯加热、热轧、热轧退火、热轧酸洗、冷轧、冷轧退火、冷轧酸洗；获得的产品为2B/2D表面的439不锈钢钢带产品；其中：

热轧退火过程为：退火温度≤900℃，退火时间为1～4min，并且退火时间与退火温度成反比、与板材厚度成正比；热轧退火后立即水冷至室温；热轧退火后的钢带晶粒未完全成长；

冷轧退火过程为：退火温度为950～1030℃，退火时间为1～4min；并且退火时间与退火温度成反比、与板材厚度成正比；冷轧退火后立即水冷至室温；冷轧退火后的钢带晶粒度级别控制在6.0～8.0级。

进一步的，所述生产过程具体包括如下步骤：

1)钢水经冶炼、连铸浇铸，得到满足成分要求的钢坯；

2)钢坯表面经过修磨后进热轧加热炉加热；

3)出热轧加热炉的钢坯经过高压喷水除磷，粗轧至少5道次轧延，精轧至少7道次轧延，盘卷后得到热轧态的黑皮钢卷；

4)黑皮钢卷经热轧退火、热轧酸洗，得到白皮钢卷；

5)白皮钢卷经二十辊轧机往返式多道次轧延，得到硬态板钢卷；

6)硬态板钢卷经冷轧退火、电解、冷轧酸洗、调质轧延，获得2B/2D表面的439不锈钢钢带产品。

进一步的，所述步骤2)中，钢坯进热轧加热炉的温度≥150℃。

进一步的，所述步骤3)中，钢坯在炉时间≥180min，出炉温度控制在1130～1160℃。

进一步的，所述步骤3)中，精轧终轧温度控制在850℃以上，盘卷温度控制在700℃以下。

进一步的，所述步骤4)中，退火炉TV值为100～200mm²/min。

进一步的，所述步骤6)中，退火炉TV值为50～70mm²/min。

进一步的，所述439冷轧板的化学成分符合ASTM A240标准中439钢种成分。

进一步的，所述2B/2D表面的439不锈钢钢带产品，其45°方向r值为1.6以上，0°、90°、45°三个方向的Δr值在0.3以内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)热轧板采用中低温短时间连续退火、酸洗，然后进行冷轧轧延、退火、酸洗；热轧板连续退火酸洗过程中，退火温度控制在900℃以下，退火时间控制在1～4min，并且温度越高、板材厚度越薄，退火时间就越短；采用该退火工艺得到的热轧板为半退火状态，经金相观察其内部的带状组织未消除，晶粒未完全成长；然后热轧板再经过冷轧、退火酸洗后得到2B/2D材料，冷轧退火板的晶粒度级别为6.0～8.0级；

2)所生产的439冷轧板钢带45°方向的r值提高约50％(由1.1提高至1.6以上)，0°、45°、90°三个方向的Δr值在0.3以内，有效降低了材料的各向异性，改善了材料冲压过程中沿45°方向开裂的问题，提高了材料的深冲成型性能；

3)与传统生产工艺相比，所生产的冷轧2B/2D材料的板面纹理无明显差异。

附图说明

图1是本发明实施例所述炼钢工艺流程图。

图2是本发明实施例所述热轧工艺流程图。

图3是本发明实施例所述热轧退火酸洗工艺流程图。

图4是本发明实施例所述冷轧工艺流程图。

图5是本发明实施例所述冷轧退火酸洗工艺流程图。

图中：A.合金铁B.废钢C.不锈钢板坯D.黑皮钢卷E.白皮钢卷F.硬态板钢卷G.2B/2D表面的不锈钢钢带1-1.电炉1-2.转炉1-3.钢包精炼炉1-4.真空精炼炉1-5.板坯连铸机2-1.加热炉2-2.粗轧机2-3.精轧机2-4.盘卷机3-1.解卷机3-2.炉区3-3.碎锈机3-4.喷砂机3-5.酸洗区3-6.收卷机4-1.解卷机4-2.往返式多道次轧延机4-3.收卷机5-1.解卷机5-2.炉区5-3.中性盐电解区5-4.酸洗区5-5.调质轧延机5-6.收卷机

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明所述一种减小439冷轧板材料r值各向异性的生产方法，生产过程包括冶炼、浇铸、钢坯加热、热轧、热轧退火、热轧酸洗、冷轧、冷轧退火、冷轧酸洗；获得的产品为2B/2D表面的439不锈钢钢带产品；其中：

热轧退火过程为：退火温度≤900℃，退火时间为1～4min，并且退火时间与退火温度成反比、与板材厚度成正比；热轧退火后立即水冷至室温；热轧退火后的钢带晶粒未完全成长；

冷轧退火过程为：退火温度为950～1030℃，退火时间为1～4min；并且退火时间与退火温度成反比、与板材厚度成正比；冷轧退火后立即水冷至室温；冷轧退火后的钢带晶粒度级别控制在6.0～8.0级。

进一步的，所述生产过程具体包括如下步骤：

1)钢水经冶炼、连铸浇铸，得到满足成分要求的钢坯；

2)钢坯表面经过修磨后进热轧加热炉加热；

3)出热轧加热炉的钢坯经过高压喷水除磷，粗轧至少5道次轧延，精轧至少7道次轧延，盘卷后得到热轧态的黑皮钢卷；

4)黑皮钢卷经热轧退火、热轧酸洗，得到白皮钢卷；

5)白皮钢卷经二十辊轧机往返式多道次轧延，得到硬态板钢卷；

6)硬态板钢卷经冷轧退火、电解、冷轧酸洗、调质轧延，获得2B/2D表面的439不锈钢钢带产品。

进一步的，所述步骤2)中，钢坯进热轧加热炉的温度≥150℃。

进一步的，所述步骤3)中，钢坯在炉时间≥180min，出炉温度控制在1130～1160℃。

进一步的，所述步骤3)中，精轧终轧温度控制在850℃以上，盘卷温度控制在700℃以下。

进一步的，所述步骤4)中，退火炉TV值为100～200mm²/min。

进一步的，所述步骤6)中，退火炉TV值为50～70mm²/min。

进一步的，所述439冷轧板的化学成分符合ASTM A240标准中439钢种成分。

进一步的，所述2B/2D表面的439不锈钢钢带产品，其45°方向r值为1.6以上，0°、90°、45°三个方向的Δr值在0.3以内。

采用传统工艺生产的439冷轧板材料，冲压成型时沿45°方向出现加工破裂的比例较高。本发明针对上述问题，通过调整板材退火工艺，取得了以下效果：

1)提高了439冷轧板材料45°方向的r值，使其由原来的1.1提高至1.6以上，降低了材料的各向异性，提高了材料的rm值，rm值＝(r0°+r90°+2×r45°)/4。

2)提高了材料的深冲成型性能，降低了下游加工过程中因45°方向r值偏低导致冲压成型时沿45°方向出现破裂的不良率。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中，所生产439/2B材料的成分满足ASTM A240标准中439钢种成分要求。

下面结合附图对本实施例的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实施例中，以合金铁A和废钢B为原料，先通过电炉1-1、转炉1-2冶炼，再经过钢包精炼炉1-3或真空精炼炉1-4精炼，板坯连铸机1-5连铸浇涛后，得到不锈钢板坯C。

如图2所示，不锈钢板坯C经加热炉2-1加热，再经粗轧机2-2粗轧、精轧机2-3精轧，盘卷机2-4盘卷后，得到黑皮钢卷D。

如图3所示，黑皮钢卷D由解卷机3-1解卷后，先经炉区3-2加热退火、碎锈机3-3碎锈、喷砂机3-4喷砂、酸洗区3-5酸洗等工艺过程，再经收卷机3-6收卷后获得白皮钢卷E。

如图4所示，白皮钢卷E再经解卷机4-1解卷，由往返式多道次轧延机4-2进行连续多道次轧延，再经收卷机4-3收卷后得到硬态板钢卷F。

如图5所示，硬态板钢卷F由解卷机5-1解卷后，先经炉区5-2加热退火、中性盐电解区5-3电解、酸洗区5-4酸洗、调质轧延机5-5调质轧延，再经收卷机5-6收卷得到2B/2D表面的不锈钢钢带G。

本实施例中，热轧过程的精轧终轧温度控制在850℃以上，盘卷温度控制在700℃以下；对黑皮钢卷进行退火(热轧退火)的过程具体是：退火温度≤900℃，退火时间t控制在1～4min，退火炉TV值(退火炉TV值＝钢带厚度T×钢带运行速度V，钢带厚度T的单位为mm，钢带运行速度V的单位为mm/min)在100～200mm²/min之间，然后立即水冷至室温。对硬态板钢卷进行退火(冷轧退火)的过程具体是：从室温快速加热到950～1030℃，加热时间为1～4min，退火炉TV值在50～70mm²/min之间，然后立即水冷至室温。热轧退火和冷轧退火过程中，退火时间与退火温度成反比、与板材厚度成正比。

具体工艺参数如表1所示：

实施例1～10生产的2B表面439冷轧板不锈钢钢带产品，其r值各向异性小于0.3，各向差异性均小于对照例11、12，如表2所示。

表2

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种减小439冷轧板材料r值各向异性的生产方法，其特征在于，生产过程包括冶炼、浇铸、钢坯加热、热轧、热轧退火、热轧酸洗、冷轧、冷轧退火、冷轧酸洗；获得的产品为2B/2D表面的439不锈钢钢带产品；所述439冷轧板材料的化学成分符合ASTM A240 标准中439钢种成分；所述2B/2D表面的439不锈钢钢带产品，其45°方向r值为2.01，0°、90°、45°三个方向的∆r值为-0.03；

生产过程具体包括如下步骤：

1）钢水经冶炼、连铸浇铸，得到满足成分要求的钢坯；

2）钢坯表面经过修磨后进热轧加热炉加热；钢坯进热轧加热炉的温度≥150℃；钢坯在炉时间≥180min，出炉温度控制在1130～1160℃；

3）出热轧加热炉的钢坯经过高压喷水除磷，粗轧至少5道次轧延，精轧至少7道次轧延，盘卷后得到热轧态的黑皮钢卷；精轧终轧温度控制在850℃以上，盘卷温度控制在700℃以下；

4）黑皮钢卷经热轧退火、热轧酸洗，得到白皮钢卷；热轧退火过程为：退火温度为881℃，退火炉TV值为100～200mm²/min；退火时间为1.5min；热轧退火后立即水冷至室温；热轧退火后的钢带晶粒未完全成长；

5）白皮钢卷经二十辊轧机往返式多道次轧延，得到硬态板钢卷；

6）硬态板钢卷经冷轧退火、电解、冷轧酸洗、调质轧延，获得2B/2D表面的439不锈钢钢带产品；冷轧退火过程为：退火温度为974℃，退火炉TV值为50～70 mm²/min；退火时间为2.1min；冷轧退火后立即水冷至室温；冷轧退火后的钢带晶粒度级别控制在6.0～8.0级。