不鏽鋼冷軋的知識總結

2021-03-04 09:56:12 字數 3878 閱讀 8786

一、不鏽鋼的工藝流程

二、表面加工等級、特徵及用途

原面:no.1(白板) 熱軋後施以熱處理及酸洗處理的表面。一般用於冷軋材料,工業用槽罐、化學工業裝置等,厚度較厚由2.0mm-8.0mm。

鈍面:no.2d 冷軋後經熱處理、酸洗者,其材質柔軟,表面呈銀白色光澤,用於深沖壓加工,如汽車構件、水管等。

霧面:no.2b 冷軋後經熱處理、酸洗,再以精軋加工使表面為適度之光亮者。

由於表面光滑,易於再研磨,使表面更加光亮,用途廣泛,如餐具、建材等。採用改善機械效能的表面處理後,幾乎滿足所有用途。

粗砂:no.3 用100-120號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋。用於建築內外裝飾材料、電器產品及廚房裝置等。

細砂:no.4 用粒度150-180號研磨帶研磨出來的產品。

具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條紋比no.3細。用於浴池、建築內外裝飾材料、電器產品、廚房裝置及食品裝置等。

#320: 用320號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條紋比no.4細。用於浴池、建築內外裝飾材料、電器產品、廚房裝置及食品裝置等。

毛絲面hairline:hlno.4 經適當粒度拋光砂帶的連續研磨生成研磨花紋的產品(細分150-320號)。主要用於建築裝飾,電梯,建築物的門、面板等。

亮面:ba 經冷軋後施以光亮退火,並經過平整得到的產品。表面光澤度極好,有很高的反射率。如同鏡面的表面。用於家電產品、鏡子、廚房裝置、裝飾材料等。

三、退火的應用

在冷軋帶鋼生產中,應用最多的是退火。所謂退火,是將帶鋼緩慢加熱到所需的溫度(高於ac3或在ac1和acm之間,也可以在ac1以下),並且在該溫度下停留一段時間,然後慢慢冷卻到一定溫度(如600℃左右)出爐,再在空氣中冷卻。由於目的和要求不同,其工藝和最後獲得的組織也不同,因此,退火又可分為以下幾種方式:

(1)完全退火將帶鋼加熱到ac3以上,經保溫一段時間後,緩慢冷卻到600℃左右出爐,然後在空氣中冷卻,這種退火稱為完全退火。完全退火主要用於含碳小於0.8%的亞共析鋼帶和共析鋼帶,過共析鋼不宜採用這種方法。

因其採用完全退火後會使過共析鋼帶中出現網狀滲碳體,增大脆性。完全退火的目的,是使組織發生重結晶細化,從而得到較細而均勻一致的組織,以消除熱軋所造成的帶狀組織或魏氏組織(鋼過熱時,奧氏體晶粒長大,而後在快冷時沿一定方向形成脆而粗大的針狀組織,即魏氏組織;亦可用正火方法消除),同時,使帶鋼軟化消除內應力。在實際生產中,退火往往是在較高的溫度下進行,這是為了加速帶鋼的組織轉變,並進一步使奧氏體化學成分趨於均勻。

但在這種溫度下,一般保溫時間不宜過長,否則會引起晶粒的粗大。由於合金元素(除錳外)大都有阻止晶粒長大的作用,因此,對一些合金帶鋼來說,溫度適當高些,就更沒有什麼關係了。

(2)不完全退火與完全退火不同之處是加熱溫度稍低。亦即將帶鋼加熱到ac1與ac3之間的乙個溫度,而加熱時間,保溫時間,冷卻速度等均與完全退火相同,至於加熱溫度,就碳鋼而言一般在ac1以上40~60℃之間,而合金鋼則視其ac1而定,一般在ac1以上30~50℃,不過在實際生產中往往高於這個溫度。

由於不完全退火只能使帶鋼中的部分組織(珠光體)發生重結晶細化,但處理後仍有部分原始組織(鐵素體或滲碳體)保留下來,因此這種退火只用於已經經過正確熱軋或退火後的亞共析鋼。不需要改變其組織僅為消除內部具有較大的應力,或降低硬度、提高塑性、達到提高機械效能的目的,或用來促使過共析鋼的軟化。因為過共析鋼如採用完全退火,奧氏體在緩冷時會析出網狀滲碳體,增加脆性、硬度,從而降低了帶鋼的力學效能。

(3)等溫退火是完全退火的一種型別。它是將帶鋼加熱到ac3以上溫度保溫後,以任意的冷卻速度冷至ac1以下乙個溫度,並在這個溫度保留一段時間,使奧氏體發生等溫轉變成珠光體,而後在空氣中冷卻。等溫退火的特點是在等溫轉變前後都可快速冷卻,這就大大地縮短了退火時間,生產效率提高,並且處理後的帶鋼組織均勻。

因此,用於退火週期較長的合金鋼,有其特殊意義和實用價值。

(4)球化退火是不完全退火的一種型別。它是將帶鋼加熱到ac1以上溫度(比不完全退火更低些),保溫後以很緩慢的速度冷卻到該鋼種的ar1以下乙個溫度,並在這個溫度下保溫一段較長時間,然後冷卻到500~600℃出爐,空冷至室溫。由於這種退火後,珠光體中的滲碳體及過剩(二次)滲碳體都呈球狀分布,故稱球化退火。

球化退火之所以能使滲碳體球化,是因為它的加熱溫度只高於ac1不多,珠光體雖然轉變為奧氏體,但尚有未溶解的滲碳體殘粒存在,在隨後緩冷中,這些殘粒便成為滲碳體聚集的核心,因而得到的珠光體呈球狀(即粒狀滲碳體)分布在鐵素體基體上。

球化退火主要用於碳素工具鋼帶及滾動軸承鋼的熱處理。因為這類帶鋼的組織是片狀珠光體和二次滲碳體,硬度和脆性都較高,經過球化退火後,硬度顯著降低,同時減小了脆性,便於進一步加工。當鋼中的網狀滲碳體嚴重時應先進行正火處理再進行球化退火,因為鋼中如有網狀滲碳體存在時,將阻止球化的進行。

(5)再結晶退火又謂低溫退火。它不同於上述的各種退火,它是將帶鋼加熱到大於再結晶溫度以上,但小於ac1溫度(約600~680℃),並在此溫度保溫一段時間(不必過長),使晶粒恢復原狀,然後在空氣中冷卻。再結晶退火,主要用於消除冷軋過程中的加工硬化,亦即消除在軋制過程中由於變形所產生的晶粒破碎、晶格歪扭,晶粒間相對位移而使帶鋼的便度、強度增加、塑性下降的硬化現象。

再結晶退火就是利用退火過程中的再結晶作用,使其晶粒重新排列從而使帶鋼的組織處於穩定的狀態,提高帶鋼的塑性,達到進一步軋制的目的。

一般,變形程度愈大,再結晶溫度就愈低,再結晶退火後晶粒便愈細,帶鋼的原始晶粒愈細,再結晶後的晶粒也愈細。應當注意的是,帶鋼應避免經受5%~15%的變形,因其再結晶後容易形成粗大的組織,使帶鋼力學效能變壞。為此,這裡最好採用完全退火或者正火來代替再結晶,以保證帶鋼的質量。

另外,由於對帶鋼的要求不同,某些帶鋼需要保留一部分因冷加工硬化而得來的強度與彈性時,它的再結晶退火溫度必須根據帶鋼的具體要求來確定。

(6)正火又謂常化,是完全退火的一種特殊形式。它是將帶鋼加熱到ac3(亞

共析鋼)或acm(過共析鋼),以上保溫一段時間,然後在空氣中冷卻。可見,它與完全退火不同之處是冷卻速度較快,故獲得較細的晶粒。

正火的工藝及其目的與退火基本上是一致的,正火主要應用於過共析鋼,以消除網狀二次滲碳體,給球化退火做組織上的準備,或用於低碳或中碳鋼(碳小於0.4%)以代替退火,改善組織。有時為了挽救某些粗大的組織,採用所謂高溫正火,即將帶鋼加熱至ac3或acm以上100~150℃。

綜上所述,不管哪種方式的退火,其主要目的是降低帶鋼的硬度,改善效能,細化晶粒,增加塑性、消除內應力,使冷軋得以繼續進行。因此,退火已被廣泛用於作為冷軋帶鋼生產中消除加工硬化和控制其效能的乙個重要手段。

冷軋生產中的退火,除了按方式分為上述幾種退火外,根據不同的要求和目的,以及在操作過程中的不同工藝要求,按其用途可分為坯料退火、中間退火,成品退火等幾種。

1、坯料退火

目的是使熱軋坯料獲得細緻和均勻的組織、降低硬度以及消除內應力,使坯料適應於冷軋。眾所周知,為使冷軋帶鋼的產品能滿足使用者的要求,對於作為冷軋帶鋼原料的熱軋坯料,其效能必須滿足冷軋對其的要求,例如保證硬度低,塑性好及沒有組織缺陷等。而熱軋後的坯料,往往由於熱軋時冷卻過程散熱的不均勻,有可能在坯料內部產生殘餘的應力。

這種殘餘應力的存在,促進了以後的加工硬化,降低了塑性,特別是當熱軋終了溫度太低時,這種殘餘應力是非常顯著的。又如,亞共析鋼的終軋溫度略高於ar3相變點,此時為單相體晶粒,組織均勻,軋後帶鋼具有良好的機械效能。若終軋溫度在ar3相交點以下,不僅在兩相組織(奧氏體和鐵素體)中變形塑性不好,還會產生帶狀組織,從而產生殘餘應力。

另外,帶鋼的冷卻速度對金相組織和力學效能的影響也很大。軋後冷卻速度的大小、決定了奧氏體組織的轉變程度,相變後產物的結構以及鐵素體組織的結構等。冷卻緩慢雖對減小帶鋼的內應力是有利的,但過高的終軋溫度將會因捲取後的再結晶和緩慢冷卻而產生粗晶組織及碳化物的積聚,冷卻過快,又將可能產生部分淬火或全淬火現象,得到很高的硬度組織,從而降低了帶鋼塑性並破壞了加工硬化時力學效能的控制作用,這樣的帶鋼根本無法進行軋制。

為了消除上述可能發生的硬化作用,應該在熱軋後及冷軋前進行一次退火,既消除帶鋼內部的殘餘應力,又可改善士丕料的原始組織,降低帶鋼坯的硬度,使其適合於冷軋的要求。

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