带钢的连续退火装置及其连续退火方法
【专利摘要】本发明涉及一种能够制造强度和延展性均优异的高强度、高延展性的冷轧钢板的带钢的连续退火装置及其连续退火方法。与现有的只进行一次加热后进行冷却或者过时效处理的连续退火装置不同，本发明的连续退火装置可通过加热后进行冷却然后再加热的方法实施连续退火。因此，本发明的连续退火装置，能够首先将组织同质化或者控制为所需的组织，然后再实施一次将组织稳定化或者控制为所需的形态的再加热处理。此外，提供一种对带钢进行连续退火的装置和使用该装置进行连续退火的方法，该装置和方法，不仅可用低合金制造加工性和强度非常优异的高强度钢，而且能够控制在带钢表面增厚的元素和氧化物的厚度，从而能够制造镀覆表面优异的镀锌带钢。
【专利说明】
带钢的连续退火装置及其连续退火方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种能够制造强度和延展性均优异的高强度、高延展性的冷乳钢板的 带钢的连续退火装置及其连续退火方法，更具体地，涉及一种对带钢进行连续退火的装置 和使用该装置进行连续退火的方法。
【背景技术】
[0002] 现有的制造冷乳卷板(coil)的连续退火装置包括加热及均热台和冷却台，在所述 加热及均热台中将常温的带钢(strip)加热至预定温度，并在相同的温度下保持一定时间， 然后在所述冷却台将所述带钢冷却至常温，由此制造冷乳卷板。在此过程中，根据需要，在 所述冷却台后方进一步包括过时效带或者恒温保持台，在所述过时效带进行过时效处理或 者在所述恒温保持台中在600°C以下的温度下保持一定时间，然后冷却至常温，由此实施奥 氏体回火或者马氏体回火。
[0003]在所述加热及均热台，对冷乳带钢进行再结晶，并将其加热至具有规定的相的温 度。此时，实现碳化物溶解和铁素体组织的再结晶核生成及生长，当温度达到A3以上的温度 时出现奥氏体。这些组织均具有多边形(polygonal)结构。并且，为了得到与温度相符的平 衡相，在预定时间内保持一定温度，进行晶粒的生长和同质化处理。
[0004] 所述冷却台由缓慢冷却和快速冷却的装置构成，为了碳过饱和，对单相铁素体进 行快速冷却，为了使复合组织钢通过快速冷却在铁素体基体组织中含有马氏体、贝氏体或 者残余奥氏体，对其进行快速冷却。
[0005] 在所述过时效带，析出单相铁素体钢中的过饱和的碳，以在短时间内大幅度减少 固溶元素，从而提高加工性。对于复合组织钢，在过时效带对马氏体进行回火，或者通过恒 温保持贝氏体热处理来形成贝氏体或者包含残余奥氏体的贝氏体，由此控制强度和延展 性。根据不同目的，可以去除过时效带。
[0006] 如上所述的现有的连续退火热处理装置，从加热阶段开始具有通过再结晶而形成 的多边形结构，因此，作为通过控制钢的成分来细化组织的方法，即使添加大量的合金元 素，也无法进行有效控制（日本专利公开第2003-328039号、日本专利公开第1984-133329 号)。
【发明内容】
[0007] (一)要解决的技术问题
[0008] 本发明的目的在于提供一种带钢的连续退火装置，该装置能够制造强度和延展性 均优异的高强度、高延展性的冷乳钢板和镀锌用钢板。
[0009] 本发明的目的在于提供一种带钢的连续退火方法，该方法使用能够制造强度和延 展性均优异的高强度、高延展性的冷乳钢板和镀锌用钢板的带钢的连续退火装置进行连续 退火。
[0010](二)技术方案
[0011] 本发明通过带钢的连续退火装置实现，该带钢的连续退火装置包括:第一加热台， 对带钢进行一次加热；第一冷却或恒温保持台，对在所述第一加热台进行加热的带钢进行 冷却或者保持恒温;第二加热及均热台，对在所述第一冷却或恒温保持台进行冷却或者保 持恒温的带钢进行二次加热及均热；以及第二冷却台，对在所述第二加热及均热台进行加 热及均热的带钢进行冷却。
[0012] 其中，在所述第二冷却台后方还可以包括:过时效或恒温保持台，对带钢进行过时 效或者保持恒温处理；以及最终冷却台，对在所述过时效或恒温保持台进行过时效或者保 持恒温处理的带钢进行冷却。
[0013] 此外，本发明通过带钢的连续退火方法实现，该带钢的连续退火方法使用所述带 钢的连续退火装置对带钢实施连续退火，该方法包括以下步骤:在第一加热台对带钢进行 一次加热;在第一冷却或恒温保持台对所述经过一次加热的带钢进行一次冷却或者保持恒 温;在第二加热及均热台对所述一次冷却或者保持恒温的带钢进行二次加热及均热；以及 在第二冷却台对所述二次加热及均热的带钢进行二次冷却。
[0014] 其中，在所述二次冷却步骤之后，还可以包括以下步骤:对带钢进行过时效或者保 持恒温处理；以及对所述进行过时效或者保持恒温处理的带钢进行冷却。
[0015](三)有益效果
[0016]由于通过本发明的连续退火装置实施热处理，从而即使在超低碳钢的情况下也具 备优异的冲压性能，而且铁素体和二次相的复合组织细小，因此能够制造强度和延展性均 优异的高强度、高延展性的冷乳钢板和镀锌用钢板。
【附图说明】
[0017] 图1是表示本发明的连续退火装置的一个实施例的概要结构的示意图。
[0018] 图2是表示本发明的连续退火装置的第一冷却台或者恒温保持台的一个实施例的 概要结构的示意图。
[0019] 图3是表示本发明的连续退火装置的中空型水冷辊的一个实施例的概要剖面和操 作的示意图。
[0020] 图4是表示本发明的连续退火装置的移动式水冷槽的一个实施例的概要结构和操 作的示意图。
[0021] 图5是对通过现有的连续退火装置进行退火的比较例2的微观组织进行拍照的照 片。
[0022] 图6是对通过本发明的一个实施例的连续退火装置进行退火的发明例3的微观组 织进行拍照的照片。
[0023]最佳实施方式
[0024]本发明涉及一种能够制造强度和延展性均优异的高强度、高延展性的冷乳钢板的 带钢的连续退火装置及其连续退火方法。
[0025]与现有的只进行一次加热之后进行冷却或者过时效处理的连续退火装置不同，本 发明的连续退火装置可通过加热后进行冷却然后再加热的方法进行连续退火。因此，本发 明的连续退火装置首先将组织同质化或者控制为所需的组织，然后能够再进行一次将组织 稳定化或控制为所需的形态的再加热热处理，因此，不仅能够用低合金制造加工性和强度 非常优异的高强度钢，而且能够对在带钢(strip)表面增厚的元素和氧化物的厚度进行控 制，由此能够制造镀覆表面优异的镀锌带钢。
[0026] 也就是说，由于本发明不采用单一的加热方式，而是使升温方式多样化，因此能够 得到比现有的物理性质更优异的物理性质，本发明提供一种能够实现上述效果的新的连续 退火装置。
[0027] 下面，参照附图对本发明的实施例进行说明，以使本发明所属领域的技术人员能 够容易实现本发明。由于本发明所属领域的技术人员能够容易实现，因此在不超出本发明 的概念和范围的情况下，能够对后面描述的实施例进行各种变形。对于相同或者相似的部 分，在附图中尽量使用相同的符号。
[0028] 如图1所示，本发明的带钢的连续退火装置包括:第一加热台1，对带钢进行一次加 热;第一冷却或恒温保持台2,对在所述第一加热台1进行一次加热的带钢进行冷却或保持 恒温;第二加热及均热台3,对在所述第一冷却或恒温保持台2进行冷却或者保持恒温的带 钢进行二次加热及均热；以及第二冷却台4,对在所述第二加热及均热台3进行加热及均热 的带钢进行冷却。
[0029] 优选地，在所述第一加热台和所述第一冷却或恒温保持台中，能够将带钢的组织 同质化或者控制为所需的组织，在所述第二加热及均热台和所述第二冷却台中，能够将带 钢的组织稳定化或者控制为所需的形态。如上所述，首先将组织同质化或者控制为所需的 组织，然后能够再进行一次将组织稳定化或者控制为所需的形态的再加热热处理，因此，不 仅能够用低合金制造加工性和强度非常优异的高强度钢，而且能够控制在带钢(strip)表 面增厚的元素和氧化物的厚度，从而能够制造镀覆表面优异的镀锌带钢。
[0030] 并且，所述带钢的连续退火装置在所述第二冷却台4后方还可以包括:过时效或恒 温保持台5,其对带钢进行过时效或者保持恒温处理；以及最终冷却台6,对在所述过时效或 恒温保持台进行过时效或者保持恒温处理的带钢进行冷却。
[0031] 由于使用包括所述第一加热台1和所述第一冷却或恒温保持台2的本发明的连续 退火装置来实施连续退火热处理，因此能够实施下一步的再加热热处理，所述再加热热处 理是通过升温后进行冷却来变成马氏体或贝氏体以将组织细化，因此用少量的合金元素也 能够获得高强度和高加工性。并且，通过强化超低碳钢的再结晶集合组织，能够获得优异的 深冲压（deep drawing)性能。
[0032] 优选地，在所述第一加热台1对带钢进行的加热是通过感应加热方式、辐射管 (Radiant Tube)加热方式或者直接烘烤加热方式来实施。
[0033] 参照图2进行说明，优选地，所述第一冷却或恒温保持台2包括通过气体冷却的冷 却装置23、通过气体和微雾冷却的冷却装置24及通过微雾和水冷却的冷却装置25中的至少 一种冷却装置。根据需要，为了将冷却速度调节为5~200°C/s，可包括如上所述的装置。
[0034] 并且，在连续退火装置的后方配置镀覆装置时，优选地，由1至3个组成的所述冷却 装置23、24、25均为通过气体冷却的冷却装置23。这是因为，在所述镀覆装置中实施镀覆时， 通过水和/或微雾进行水冷时，会在微雾或者表面形成氧化膜，从而难以进行镀覆。
[0035] 优选地，在所述第一冷却或恒温保持台2的入口部和出口部分别设置张力控制辊 21。如图2所示，由于在入口部和出口部设置张力控制辊21，因此能够对快速冷却过程中的 对于相变的带钢的线性膨胀进行应对。
[0036] 并且，优选地，所述第一冷却或恒温保持台2至少包括一个以上的内部产生负压的 气体及蒸汽排放装置22。当所述第一冷却或恒温保持台2的内部的蒸汽增加时在表面会产 生氧化物，是为了防止蒸汽扩散至设置在前后方的装置中。
[0037] 参照图2和图3进行说明，优选地，所述第一冷却或恒温保持台2,在带钢的移动方 向上，在最后方的冷却装置25的后方包括一对中空型水冷辊26,所述一对中空型水冷辊26 被配置成使在所述冷却装置23、24、25中进行冷却的带钢能够在所述水冷辊26之间移动，而 且，所述中空型水冷辊26可旋转且在其内部流动冷却水，更优选地，所述中空型水冷辊26可 向左右方向进行移动。
[0038] 设置所述中空型水冷辊26是为了使水冷效率最大化。在所述冷却装置23、24、25产 生的气体、微雾及水中，水受重力作用而往下落，如果水落在以与移动的带钢速度相同的速 度旋转的所述中空型水冷辊26之间，并从所述水冷辊26之间的缝隙排出，则会在带钢表面 形成水膜而防止沸腾现象发生，从而能够进行均匀的冷却。
[0039]优选地，所述中空型水冷辊26为介孔结构，以使冷却水在所述中空型水冷辊26的 内部流动。通过使冷却水在中空型水冷辊26的内部流动，防止中空型水冷辊26的表面温度 上升，从而可防止从冷却装置流下的冷却水的沸腾现象。
[0040]更优选地，所述中空型水冷辊26可向左右方向进行移动以调节冷却水的流量。
[00411储存在所述中空型水冷辊26之间的冷却水是从配置在中空型水冷辊26的上方的 冷却装置23、24、25流下的冷却水。
[0042] 如果所述冷却装置23、24、25全部由气体冷却装置23构成，则无需设置中空型水冷 辊26，或者，优选地，将所述水冷辊26向外侧左右拉开而成为如图4的右侧图所示的中空型 水冷辊26的形态。
[0043]图4中示出中空型水冷辊26的移动和移动式水冷槽27的移动前后的形态。优选地， 所述移动式水冷槽27可上下移动。当无需冷却至80°C以下时，如图4的右侧图一样，将中空 型水冷辊26开放设置，并且移动式水冷槽27向下移动，以防止水与移动的带钢接触。
[0044] 配置在所述第一冷却或恒温保持台2下方的循环式固定水冷槽28具有持续循环常 温的冷却水的结构。移动式水冷槽27及循环式固定水冷槽28与高温带钢接触而产生的蒸 汽，在气体及蒸汽排放装置22全部排放，以防止所述蒸汽流入第二加热台3。配置在所述循 环式固定水冷槽28的底部的冷却水排出口 29通过排出从冷却装置24、25喷射的微雾和水来 控制流量，使得循环式固定水冷槽28的冷却水达到所需的高度。
[0045] 如果在所述第一加热台1的一次加热之后，在第一冷却或恒温保持台2不进行冷 却，而是要保持恒温，则在停止冷却装置23、24、25，开放中空型水冷辊26，并清空移动式水 冷槽27和循环式固定水冷槽28的冷却水的状态下实施即可。由于在第一冷却及恒温保持台 2中不包括用于保持恒温的单独的加热装置，因此有可能温度下降至低于一次加热的温度， 但是对于超低碳钢的集合组织控制来说，l〇〇°C左右的温度不会造成太大的问题，对于恒温 保持工艺不会造成影响。
[0046] 对于在之后的第二加热及均热台3、第二冷却台4、过时效或恒温保持台5及最终冷 却台6的工艺并不特别限制，可以使用现有的连续退火装置7的结构，下面对此进行简要说 明。
[0047]所述第二加热及均热台3的加热温度最高可达到950°C，且保持恒温的时间可达到 10秒以上。所述第二冷却台4可以由通过气体冷却的缓慢冷却台和能够以10 °C /s以上的速 度进行冷却的快速冷却台构成。并且，可以选择性地增加的所述过时效或恒温保持台5,利 用冷却后的带钢的显热，可将过时效或恒温保持台5的内部保持为恒温，或者通过设置加热 装置来主动保持恒温。如所述过时效或恒温保持台5-样，能够选择性地增加的最终冷却台 6被构成为能够冷却至常温，还可以是省略最终冷却台6的结构，设置镀覆装置。
[0048] 下面，对于使用上述的带钢的连续退火装置对带钢进行连续退火的方法进行详细 说明。
[0049] 本发明的带钢的连续退火方法使用上述的本发明的带钢的连续退火装置，该方法 包括以下步骤:在第一加热台对带钢进行一次加热；在第一冷却或恒温保持台对所述一次 加热的带钢进行一次冷却或者保持恒温;在第二加热及均热台对所述一次冷却或者保持恒 温的带钢进行二次加热及均热；以及在第二冷却台对所述二次加热及均热的带钢进行二次 冷却。
[0050] 并且，所述带钢的连续退火方法在所述二次冷却步骤之后还可以包括以下步骤： 对带钢进行过时效或者保持恒温处理；以及对所述进行过时效或者保持恒温处理的带钢进 行冷却。
[0051] 优选地，在所述第一加热台对带钢进行的加热是通过感应加热方式、辐射管加热 方式或者直接烘烤加热方式来实施，由于采用了上述的加热方式，因此能够将升温速度调 节为3~150°C/s，而且，为了防止能源费用增加、钢强度下降以及通盘性下降，优选将温度 加热至最高l〇〇〇°C。
[0052]所述第一加热台1可被构成为能够保持恒温，由于存在作业线变长的问题，优选构 成为能够保持10秒以内的恒温。
[0053] 优选地，在第一冷却或恒温保持台2进行的冷却或者保持恒温是通过气体冷却方 式、氢气冷却方式、将水和气体混合喷射的微雾冷却方式及直接喷射水的水冷方式中至少 一种方式来实施，通过上述的冷却方式，能够将冷却速度调节为5~200°C/s，为了提高延展 性，优选冷却至最低80°C。
[0054] 对于完成连续退火工艺之后进行镀覆工艺的情况，优选地，在第一冷却或恒温保 持台2进行冷却或者保持恒温是通过气体冷却方式来实施。
[0055] 优选地，所述第一冷却或者保持恒温的步骤是在对带钢施加张力的状态下实施， 所述张力为其屈服强度的1/5~3/5。优选地，所述第一冷却或恒温保持台2的张力控制辊21 设置在第一冷却或恒温保持台2的两端，因此能够对快速冷却过程中的对于相变的带钢的 线性碰撞进行应对，因此，优选地，通过所述张力控制辊21向所述带钢施加其屈服强度的1/ 5~3/5的张力。
[0056] 为了在冷却步骤中利用相变诱导塑性来控制板形状，通过调节向所述带钢施加所 述带钢的屈服强度的1/5~3/5程度的张力，从而可通过相变诱导塑性(Transform Induced Plasticity)矫正形状。通过快速冷却从奥氏体相变为贝氏体或马氏体时会产生线性膨胀， 并且不均匀的冷却导致板扭曲的现象，从而发生板移位，为了防止这种现象发生，本发明中 通过分阶段冷却和人为地施加张力的方式矫正板形状。本发明人发现，对带钢施加其屈服 强度的1/5~3/5的张力时，只有在施加张力的方向上体积膨胀，从而板变得平坦，因此，通 过在第一冷却或恒温保持台2的入口部和出口部分别设置张力控制部，对所述带钢施加其 屈服强度的1/5~3/5的张力。
[0057]优选地，所述第一冷却或者保持恒温步骤是在形成负压的状态下实施。
[0058]通过上述的本发明的连续退火方法制造的钢板，在超低碳钢的情况下，兰克福特 (r)值高于通常的热处理方法，不仅具有优异的冲压性能，而且铁素体和二次相的复合组织 细小，因此能够制造强度和延展性均优异的高强度、高延展性的冷乳钢板和镀锌用钢板。
【具体实施方式】
[0059] 下面，通过实施例对本发明进行更加详细的说明。
[0060] 通过真空感应熔炼制作具有如下表1所示的组成的钢坯，并以1200°C的温度进行 加热并提取，然后在900 °C以上的温度范围内完成热乳。热乳板的厚度为3.2_，将该热乳板 在500~700°C的温度下保持1小时后通过炉冷方式冷却至常温，然后去除氧化皮，由此制造 厚度为1mm的冷乳钢板。
[0061] 对于热处理，通过红外线加热装置再现现有的热处理方法和本发明的热处理方 法，并在15%的变形率下测量表示拉伸试验和塑性各向异性的指标的兰克福特(r)值。在超 低碳钢的情况下，通过电子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction，EBSD)分 析对集合组织进行分析。EBSD分析为，将对经过热处理的试片的l/4t位置为止进行研磨之 后，再通过电解研磨来去除表面的残余应力，然后在表面方向上测量集合组织的强度。拉伸 试验为，加工成ASTM标准尺寸(ASTM Standard size)后评价屈服强度(YS)、拉伸强度(TS) 及延伸率(EI)。
[0062]表 1
[0064]使用具有上述表1的超低碳钢的组成的钢实施本发明的热处理的发明例1为，以5 °C/s加热至700°C之后以5°C/s的冷却速度冷却至620°C的类似于保持恒温的热处理进行一 次热处理。虽然在700°C的温度下能够保持16秒左右，但是在没有加热装置的冷却台温度会 下降，因此将温度降低至620°C。二次加热及热处理为，如通常的方式，以5°C/s加热至850°C 后在850°C的温度下保持60秒，然后以5°C/s的冷却速度缓慢冷却至650°C，接着以15°C/s的 冷却速度快速冷却至400°C，并在400°C的温度下保持120秒，然后通过气冷冷却至常温。 [0065]对于使用具有上述超低碳钢的组成的钢实施现有的热处理的比较例1，从二次加 热热处理开始实施相同的热处理。即，如通常的方式，不进行一次热处理，而是以5°C/s加热 至850°C后在850°C的温度下保持60秒，然后以5°C/s的冷却速度缓慢冷却至650°C，接着以 15°C/s的冷却速度快速冷却至400°C，在400°C的温度下保持120秒，然后通过气冷冷却至常 温。
[0066]表 2
[0067]
[0068]如上述表2中的发明例1所示，本发明的热处理对加工性有利的{111}集合组织的 强度高，因此延伸率特别是塑性各向异性值的r值优异，有利于制造深加工部件。{111}〈110 >~{111}〈112>集合组织称为伽马相（吾〇卜i!j仝対），虽然再结晶初期{100}，{110}方位 发达，但生长缓慢。然而，在600~750°C的温度区间，{111}集合组织的生长很活跃，因此更 加发达。
[0069]如发明例1的热处理装置，在700°C附近保持恒温后继续上升至高于700°C的温度 时，与{111}集合组织相比生长速度缓慢的U00}、{111}集合组织的强度变得非常微弱。在 现有的方法中，温度会继续上升，因此在再结晶初期的{111}集合组织的量减少，从而 {100}、{ 111}集合组织的强度变得相对高。
[0070] 接着，使用具有上述表1的合金钢的组成的钢来制造复合组织钢。通过本发明的热 处理装置实施热处理的发明例2~4,如下表3所示，以5°C/s加热至900°C后以15°C/s的冷却 速度冷却至Ms以下的温度的80~300 °C。此外，发明例2~4中的在完成所述一次加热及冷却 后所进行的二次加热及热处理为，如通常的方式，以5°C/s加热至820 °C后在820 °C的温度下 保持60秒，然后以5°C/s缓慢冷却至650°C，接着以15°C/s的冷却速度快速冷却至400°C，并 在400°C的温度下保持120秒，然后通过气冷冷却至常温。
[0071] 对于使用具有上述表1的合金钢的组成的钢实施现有装置的热处理的比较例2,从 二次加热热处理开始同发明例相同。即，如通常的方式，不进行一次热处理，而是以5°C/s加 热至820°C后在820°C的温度下保持60秒，然后以5 °C/s缓慢冷却至650°C，接着以15°C/s的 冷却速度快速冷却至400°C，并在400°C的温度下保持120秒，然后通过气冷冷却至常温。
[0072] 表 3
[0074]如上述表3所示，与利用现有的连续退火热处理装置的方法相比，通过利用本发明 的热处理装置的方法对合金钢进行热处理，能够得到优异的延展性。其理由可以从图5和图 6的比较例2和发明例3的组织对比确认，在示出发明例3的图6中，经过热处理的组织中虽然 马氏体的量很少，但是铁素体、贝氏体及马氏体组织的细小程度超过4倍，虽然拉伸强度类 似，但是屈服强度高，而且延伸率显著提高。出现这样的组织差异的理由如下。
[0075]当通过现有的热处理方法进行加热时，从通过冷乳形成的大量的位错生成铁素体 核并生长。温度达到700°C以上时，热乳析出碳化物溶解，铁素体中的固溶碳增加。当温度达 到出现奥氏体的780°C以上的温度时，在铁素体晶粒界出现奥氏体，碳增厚成奥氏体。随着 温度的上升，奥氏体的量逐渐增加，而且铁素体和奥氏体均具有多边形形状。在均热台，铁 素体和奥氏体具有特定温度的平衡分数。之后，在缓慢冷却台随着温度下降至650°C，出现 取向附生铁素体。这是指在铁素体和奥氏体的晶界向奥氏体侧生长的铁素体。之后，快速冷 却至400°C时，奥氏体中出现贝氏体，碳以1%程度增厚在残余的奥氏体中并稳定化，而且马 氏体形成温度变为常温以下。但是，在奥氏体中央或者粗大的奥氏体中，碳不会充分地增 厚，因此马氏体形成温度变为常温以上，在最终冷却过程中相变为马氏体。因此，如图5所 示，利用现有的热处理方法的组织由从粗大的铁素体和奥氏体出现的贝氏体以及细小的残 余奥氏体及马氏体组成。铁素体晶粒大且碳浓度低，因此屈服强度低。对于延伸率，由于主 要是铁素体发生变形，与第二相的强度差大，因此形成细小空隙，沿着铁素体/第二相的界 面，裂纹迅速扩展，因此延伸率也低。
[0076]另外，在发明例3中，通过一次加热整体相变为粗大的多边形奥氏体，然后，通过快 速冷却至200°C，使相当多的部分相变为马氏体，从而具有马氏体和残余奥氏体的组织。在 马氏体中包括大量的位错，温度越高位错密度和马氏体的面积分数越低。然后，当再进行二 次加热时，高浓度地过饱和在马氏体的碳向奥氏体移动，从而具有马氏体的晶格常数都相 同的正方形结构并变成铁素体，增厚在奥氏体的碳使奥氏体稳定。将上述现象称为逆转变 (Reverse Transformation)，在本发明中，是通过二次加热热处理组织细化的关键机构。然 后，在温度下降至650°C的缓慢冷却台，铁素体形成准多边形(Quasi-polygonal)铁素体。因 此，通过本发明的装置的热处理中，出现细小的准多边形铁素体和细小的奥氏体，与现有的 热处理方法相比，能够得到四倍以上的细小的铁素体组织。然后，当进行400°C的贝氏体恒 温相变时，从杆状的细微分散的奥氏体出现贝氏体，而且奥氏体/贝氏体面积相比通过现有 的热处理所得到的多边形奥氏体细小很多，因此奥氏体/贝氏体面积变宽，能够顺利实现奥 氏体的稳定化，从而残余奥氏体的量大幅增加，因此延展性优异。
[0077]因此，利用本发明的装置实施连续退火热处理时，虽然因马氏体的量减少，拉伸强 度略微下降，但是通过铁素体组织的细化，屈服强度增加，残余奥氏体更加稳定，因此延展 性增加。并且，使用相同的合金钢，可通过调节一次冷却温度来调节屈服强度。一次冷却温 度越高屈服强度越增加是因为无热马氏体相变(Athermal Martesite)的量随着温度的升 高而减少，而奥氏体增加，从而在二次加热中碳扩散的同时用于消除位错而生长的铁素体 的量减少，导致铁素体组织更加细化。
[0078]从表2及表3和图5及图6可确认，通过本发明的装置制造的钢板，在超低碳钢的情 况下，r值高于通常的热处理方法，因此不仅具有优异的冲压性能，而且由于铁素体和二次 相的复合组织细小，从而能够制造强度和延展性均优异的高强度、高延展性的冷乳钢板和 镀锌用钢板。
[0079]以上，参照附图对本发明的示例性实施例进行说明，但是本领域的技术人员能够 对上述实施例进行各种变形或者采用其他的实施例。这种变形和其他的实施例均包括在本 发明的权利要求书中，并未超出本发明的真正的意旨和范围。
【附图说明】 [0080] 标记
[0081] 1:第一加热台 2:第一冷却或恒温保持台
[0082] 3:第二加热及均热台 4:第二冷却台
[0083] 5:过时效或恒温保持台 6:最终冷却台
[0084] 7:现有的连续退火装置 21:张力控制辊
[0085] 22:气体及蒸汽排放装置 23:气体冷却装置
[0086] 24:气体及微雾冷却装置 25:气体、微雾及水喷射冷却装置
[0087] 26:中空型水冷辊 27:移动式水冷槽
[0088] 28:循环式固定水冷槽 29:冷却水排放口
【主权项】
1. 一种带钢的连续退火装置，其包括： 第一加热台，对带钢进行一次加热； 第一冷却或恒温保持台，对在所述第一加热台进行加热的带钢进行冷却或者保持恒 温； 第二加热及均热台，对在所述第一冷却或恒温保持台进行冷却或者保持恒温的带钢进 行二次加热及均热；以及 第二冷却台，对在所述第二加热及均热台进行加热及均热的带钢进行冷却。2. 根据权利要求1所述的带钢的连续退火装置，其特征在于，在所述第一加热台和所述 第一冷却或恒温保持台中，将带钢的组织均质化或者控制为所需的组织;并且，在所述第二 加热及均热台和所述第二冷却台中，使带钢的组织稳定化或者控制为所需的形态。3. 根据权利要求1所述的带钢的连续退火装置，其中，在所述第二冷却台后方还包括： 过时效或恒温保持台，对带钢进行过时效处理或者保持恒温；以及 最终冷却台，对在所述过时效或恒温保持台进行过时效处理或者对保持恒温的带钢进 行冷却。4. 根据权利要求1所述的带钢的连续退火装置，其中，所述第一冷却或恒温保持台在内 部至少包括一个以上的用于产生负压的气体及蒸汽排放装置。5. -种带钢的连续退火方法，其作为对带钢进行连续退火的方法，包括以下步骤： 在第一加热台对带钢进行一次加热； 在第一冷却或恒温保持台对经过一次加热的所述带钢进行一次冷却或者保持恒温； 在第二加热及均热台对一次冷却或者保持恒温的所述带钢进行二次加热及均热；以及 在第二冷却台对二次加热及均热的所述带钢进行二次冷却。6. 根据权利要求5所述的带钢的连续退火方法，其中，在所述二次冷却步骤之后，还包 括以下步骤： 对带钢进行过时效处理或者保持恒温；以及 对进行过时效处理或者保持恒温的所述带钢进行冷却。7. 根据权利要求5所述的带钢的连续退火方法，其特征在于，在所述第一加热台中对带 钢的加热是通过感应加热方式、辐射管加热方式或者直接烘烤加热方式来实施，且升温速 度为3~150 °C /s，加热温度最高为1000 °C，保持时间为10秒以下。8. 根据权利要求5所述的带钢的连续退火方法，其特征在于，在所述第一冷却或恒温保 持台进行的冷却或者保持恒温是通过气体冷却方式、氢气冷却方式、混合喷射水和气体的 微雾冷却方式以及直接喷射水的水冷方式中的至少一种方式来实施，且冷却速度为5~200 °C/s，冷却温度最低为80°C。9. 根据权利要求5所述的带钢的连续退火方法，其特征在于，所述第一冷却或恒温保持 步骤在形成负压的状态下实施。
【文档编号】C21D9/56GK105849289SQ201480070663
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月23日
【发明人】郭在贤, 李圭荣, 曹恒植, 柳朱炫, 朴万荣
【申请人】Posco公司