HRB60‑75高硬度产品优化方法与流程

本发明属于轧钢领域，具体为一种hrb60-75高硬度产品优化方法。

背景技术：

目前，在冶金领域中，生产高硬度、高强度冷轧产品已经不是难事，但本公司生产的高硬度产品的原料并未经过特殊处理，只是普通牌号钢卷。对于硬度要求在hrb60-75范围的spcc-sd产品的用户要求，由于该硬度属于非正常spcc-sd产品性能范围，一般情况下spcc-sd产品的硬度上限在hrb60，而且该用户对于产品材质提出特殊要求，因此在成分上调整空间有限，不能通过改变原料牌号的方式进行性能调整。若生产该硬度要求产品，必须对生产工艺进行适当调整，以满足用户的使用需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，如何在冷轧过程中对原料成分、冷轧压下率、退火工艺和平整工艺进行综合考虑和全面控制。

为了解决上述问题，本发明提供了一种hrb60-75高硬度产品优化方法，包括以下步骤：

s1，选取普通sphc的热轧原料，其中碳含量在0.05％-0.06％；

s2，利用轧机将上述热轧原料轧制为钢板，轧制变形率大于50％；

s3，将上述钢板进行三阶段退火，使得退火后钢板性能接近和达到目标值；

s4，对退火后的钢板进行平整生产，以消除屈服平台同时提高强度和硬度。

优选地，在所述步骤s3中，第一阶段的退火温度工艺设定值为400℃，持续时间为3小时；第二阶段的退火温度工艺设定值为(400℃—580℃)摄氏度，持续时间为5小时；第三阶段的退火温度工艺设定值为580℃保温。

优选地，第二阶段的退火温度工艺设定值为580℃。

优选地，第三阶段的退火温度工艺设定值为580℃保温，持续时间为11小时。

优选地，所述步骤s4中的平整工艺为全氢罩式退火一次平整，延伸率设定在2.0％-2.5％之间。

本发明提供的hrb60-75高硬度产品优化方法，对冷轧过程中的原料成分、冷轧压下率、退火工艺和平整工艺进行了综合考虑和全面控制，冷轧后得到性能稳定可靠的产品，能够充分满足用户需求，提高了经济效益。

附图说明

图1为带钢宽度方向的厚度分布值；

图2为轧制末道次板形分布图；

图3为a工艺硬度正态分布图；

图4为b工艺硬度正态分布图。

具体实施方式

本发明提供的hrb60-75高硬度产品优化方法，从热轧原料的选取、轧机工艺、退火工艺、平整工艺等方面综合考虑来优化生产hrb60～70的高硬度产品的方法。

a)原料选取：原料选取普通sphc的热轧原料，其中碳含量在0.05％-0.06％。

如图1所示，横坐标为带钢宽度方向，纵坐标为厚度值(mm)，可以看出带钢在轧制过程中厚度波动范围在±3μm，厚度波动范围较小，不存在局部高点，说明沿带钢宽度方向，厚度值较均匀。

b)轧机生产：规格：3.0x1250mm轧制1.385x1250mm，轧制变形率54％。确保板形和厚度精度。

图2表示的是轧制末道次板形分布图，横坐标表示沿带钢宽度方向，纵坐标表示的是i值大小，可以看出，带钢沿宽度方向，整体板形较好，较为均匀。

c)退火生产工艺

据查阅相关文献，冷轧薄板spcc钢卷的再结晶温度一般在560℃左右，钢卷在罩式退火炉内经过加热、保温过程中发生回复、再结晶和晶粒长大三个不同的过程。资料显示在室温至560℃范围内，退火板的组织形态与冷轧板基本相同，铁素体晶粒主要为沿轧制方向伸长的纤维状或扁平状变形晶粒，基本没有再结晶形核，由低碳钢的再结晶规律可知此阶段为回复阶段。

当温度高于回复温度退火时，内部显微组织形态发生了根本改变，在形变组织的基体上产生新的无畸变再结晶晶核，并逐渐长大从而取代全部的变形组织，此阶段为再结晶阶段。

经580℃和600℃退火后沿轧向伸长的纤维状变形晶粒已基本消失；此时钢板内已有大量的再结晶晶核形成，并且不均匀。

针对以上再结晶原理，我们分别采用了退火温度为550℃和580℃的退火工艺进行生产，目的是比较哪个退火温度下钢卷性能更接近目标值，如表1所示。使退火温度接近或略高于再结晶温度，使轧后组织进行不完全再结晶，但为了保证整卷性能均匀，我们增长了保温时间，使组织尽可能的均匀。

表1.高硬度冷轧板退火工艺

采用了非常规的退火工艺进行生产，退火温度接近或略高于再结晶温度，组织回复过程并不充分，但保证整卷性能均匀，晶粒组织尽最大限度细化和回复不完全，达到提高性能的目的。

d)平整生产工艺

为了配合退火后钢卷状态，平整延伸率以消除屈服平台的同时提高屈服强度和硬度为目标。将规格为1.385*1250mm的钢卷根据两种不同的退火工艺延伸率分别设定为2.8％、2.0％，比较不同工艺下的硬度情况。

注：这里将两种工艺用a、b分别表示。

e)结果比较

如表2、图1、图2、表3、表4所示

表3.a工艺硬度正态分布

表4.b工艺硬度正态分布

通过对两种不同工艺进行对比，发现b工艺制度下硬度hrb和总体合格率均有了很大提升，经过试验性能能够满用户要求。

对比a工艺，b工艺无性能超高卷产生，说明经过b工艺下生产的产品性能稳定可靠。

合格率从70％提升到94％，说明性能稳定度得到了明显提升。

从正态分布研究看，a工艺数据整体偏离用户要求较大，且区间数多，b工艺数据更为接近用户要求，区间数小，整体分布更为集中、均匀。

6.与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

产品硬度与国内外同类技术比较如表5所示：

表5.同类硬度要求技术对比情况

年减少性能不良品188.46，吨钢损失减少200元，共计减少损失＝188.469×200＝3.7万元。

上述产品优化方法，可推广至高强度冷轧全工序一般产品生产及高强度家电板产品。并且生产操作上简单易行，不需要对设备进行改造，节约生产成本，其他高强度产品的研发可以参照该方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。