專利名稱：普通帶鋼拉延加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明是涉及普通碳素鋼薄板拉延加工工藝的創新，涉及熱處理和拉延加工的技術領域。
目前，在輕工、機械、電子、儀器、儀表及日常生活用品等廣泛的領域中普遍采用著優質薄鋼板，經拉延成型的工藝方法生產制品。由于拉延工藝對鋼材塑性指標要求較高，所以，在現有技術中，普通碳素鋼冷軋后因受加工硬化現象的影響(σb＝80kg/mm2δ＜10%)，以及消除加工硬化的常規熱處理方法易使鋼板氧化的限制而無法應用。而為生產需要人們不得不采用的優質薄鋼板材料(如SPCC-SD優質薄板)，不但價格高，而且貨源緊。
本發明的目的是通過在帶鋼拉延前實施特殊的退火處理工藝，使得普通碳素鋼薄板在無氧化的前題下消除加工硬化現象，從而能夠替代優質鋼薄板完成二次以上拉延的加工及各種異形件的一次拉延加工。
本發明的技術方案所提供的普通帶鋼拉延加工工藝，包括對帶鋼的退火處理和至少一次拉延加工，其特征是退火處理中將帶鋼置于加熱爐中，升溫至650～820℃后保溫2～3.5小時，然后緩慢冷卻至250～150℃，再將帶鋼空冷至室溫;在帶鋼退火過程中向爐內施加適量的防氧化物質。
防氧化物質可以采用甲醇、乙醇、煤油或其他公知的在高溫下分解(裂解)成一氧化碳和氫氣的物質。從原料市場、原料價格、加工質量等諸方面因素考慮，防氧化物質的選用以甲醇為最好。
試驗證明，甲醇的加入量是2～2.5公斤/噸鋼，甲醇的加注時間應自爐溫升至550～600℃起，至保溫后爐溫降至600℃止。
在上述退火處理的過程中，帶鋼的最佳加熱終止溫度是790～810℃。
經加熱，保溫后的帶鋼以25～50℃/h的速度冷卻至600～550℃，然后，從加熱爐中取出，放入緩冷筒中自然降溫至220℃以下，再由緩冷筒中取出，空冷至室溫。
對經退火處理的帶鋼，在進入拉延加工之前，應實施雙面涂油潤滑。
為適應普通帶鋼拉延加工的需要，提高工件的表面質量，拉延模具選用具有高硬度、高耐磨、抗粘附的硬質合金材料制造。
下面詳細介紹本發明的實施方案首先，根據產品的總體設計要求選擇相應厚度的普通冷軋帶鋼。例如手電筒制造廠一般選用0.3mm厚度的冷軋帶鋼。將帶鋼裝入加熱爐中時應注意，裝爐量一般掌握在帶鋼體積約為爐內容積的60～80%。在帶鋼升溫的過程中，其加熱終了溫度范圍是650～820℃。加熱終了溫度在600～650℃時帶鋼進行再結晶退火，帶鋼因冷軋而出現的加工硬化現象消除，塑性得到提高，可以實施連續兩次以上的拉延工藝或各種異形件的一次拉延工藝。但實踐中發現，經過再結晶退火的普通帶鋼，拉延工藝不穩定，有時出現拉延斷裂。
較好的退火溫度以790～820℃為好，該溫度界于普通帶鋼的再結晶退火溫度和重結晶退火溫度之間，通過與防氧化物質的配合，該溫度區域可獲得塑性好、無氧化、適于較大變形程度的深拉延加工的帶鋼。
為保證爐內帶鋼的熱透性，當爐溫升至加熱終了溫度后，一般應保溫2～3.5小時，然后實施帶鋼的冷卻。冷卻速度是影響帶鋼塑性等機械指標的重要因素，特別在裝爐量較大的情況下，應使帶鋼的內、外層及上、下各部位有較一致冷卻速度。在本發明中的帶鋼冷卻過程里，首先使帶鋼隨加熱爐以25～50℃/h的速度冷卻至650～500℃(最好以35～40℃/h速度冷卻至500℃)，然后，將帶鋼移入可密封的緩冷筒中自然降溫至250℃以下(理論上講，加熱后的帶鋼可冷卻至室溫，考慮到工效問題，完全爐冷的工藝其綜合性經濟指標低于前述實施工藝方案。)
在退火的過程中，盡管采用電爐密封加熱，但爐氣中仍不可避免的存在O2、CO2和H2等氣體。介質中的氧化性氣體與熾熱鐵的相互作用，在帶鋼表面形成氧化反應，特別在600℃以上所形成的FeO氧化膜不致密而使氧化層越來越厚，這對厚度值很小的帶鋼是絕不允許的。由于爐中帶鋼表面的氧化還原反應是可逆的，因此， (CO2)/(CO) 和 (H2O)/(H2) 的比值越小，則越有利于還原反應的進行。如何增加爐中CO和H2的含量是普通帶鋼進行無氧化退火的關鍵技術。根據甲醇(或乙醇、或煤油)在高溫中可分解為CO和H2的特性本發明在普通帶鋼的退火工藝中采用了向爐中滴注甲醇或乙醇或煤油或其他公知的具有上述特性的物質。其中，甲醇的加注量是每噸帶鋼加注2～2.5公斤。乙醇或煤油的加注量可參照甲醇用量。具體加注的方法是自爐溫升至550～600℃起以80～100滴/分的速度向爐內實施滴注，直至加熱完畢的帶鋼重新冷卻到600℃的溫度停止。而最佳的實施滴注范圍是自升溫至600℃起到冷卻至600℃止。
本發明中最佳退火處理工藝曲線見附圖
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經上述退火處理的普通帶鋼具有良好的塑性(δ＞19.5%)和低的硬度(HRB≤42.5±3)綜合性能接近優質帶鋼的性能。各項指標的比較見表一。
取規格為130×3mm的A3F帶鋼1000公斤，經八次冷軋，獲得厚度為0.3mm±0.02mm，表面粗糙度
的帶材。帶鋼的退火處理在105kw的井式電阻爐中進行，首先將帶鋼放入爐內，將爐腔密封后開始升溫。當爐溫升至600℃時起以80～100滴/分的速度向爐內滴注甲醇。當爐溫升800℃時保溫3小時后以35℃/h的速度爐冷至500℃。爐冷過程中，當爐溫降至600℃時停止甲醇的滴注。帶鋼在爐溫降至500℃時換裝入緩冷筒內(無熱源的封密箱筒內)緩慢降溫升200℃，隨后把帶鋼由緩冷筒取出空冷至室溫。退火后，帶鋼的金相組織接近SPCC-SD優質薄板，機械性能指標分別為抗拉強度σb＝34.88kg/mm2延伸率δ≥19.5%杯突值8.35mm硬度HRB＝43.10將退火完畢的帶鋼反正面均勻地涂附一層豆油，然后在80噸壓力機上利用YG8材質的帶有錐形壓邊圈結構的拉延、落料復合模具完成落料和第一次拉伸。隨后，在60噸壓力機上完成第二次拉伸，在20噸壓力機上完成第三次和第四次拉伸。各次拉伸的拉伸率m和總拉伸深度h分別為m1＝0.577，m2＝0.800，m3＝0.811，m4＝0.833;h1＝35mm，h2＝50mm，h2＝69mm，h4＝84mm。經上述工藝制出的φ38mm，高84mm的手電筒短節的尺寸及表面質量均合乎技術要求。
權利要求
1.一種普通帶鋼拉延加工工藝，包括對帶鋼的退火處理和至少一次拉延加工，其特征是退火處理中將帶鋼置于加熱爐中，升溫至650～820℃后保溫2～3.5小時，然后緩慢冷卻至250～150℃，再將帶鋼空冷至室溫；在帶鋼退火過程中，向爐內施加適量的防氧化物質。
2.根據權利要求1所述的普通帶鋼拉延加工工藝，其特征是所說的防氧化物質是甲醇或乙醇，或煤油。
3.根據權利要求1或2所述的普通帶鋼拉延加工工藝，其特征是、甲醇或乙醇或煤油的加入量為2～2.5公斤/噸鋼，防氧化物質的加入時間為從爐內溫升至550～600℃起到保溫后降溫至600℃止。
4.根據權利要求1所述的普通帶鋼拉延加工工藝，其特征是退火處理過程中，帶鋼加熱終了溫度是790～810℃。
5.根據權利要求1或4所述的普通帶鋼拉延加工工藝，其特征是退火處理的緩慢冷卻過程中，經加熱，保溫后的帶鋼隨爐降溫至650～500℃的速度為25～50℃/h。
6.根據權利要求5所述的普通帶鋼拉延加工工藝，其特征是帶鋼降溫至650～500℃后由加熱爐轉放入緩冷爐內自然降溫至220℃以下再取出，空冷至室溫。
7.根據權利要求1所述的普通帶鋼拉延工藝，其特征是對經退火處理的帶鋼，在進入拉延加工之前實施雙面涂油潤滑。
8.根據權利要求1或7所述的普通帶鋼拉延加工工藝，其特征是制造拉延模具的材料是具有高硬度、高耐磨、抗粘附的硬質合金。
全文摘要
本發明涉及用普通帶鋼進行二次以上拉延及各種異形件的一次拉延工藝。其主要技術特點在于選擇了普通碳素鋼再結晶溫度與重結晶溫度間的一段溫度區域通過爐內滴注防氧化物質完成帶鋼的無氧化退火處理，使普通帶鋼的機械性能指標接近優質薄鋼板，然后進行拉延前帶鋼表面的有特色的整理工作和拉延模的改進完成整個拉延過程。本發明不但拓寬了機械、電子、儀表、儀器、輕工及日用生活品制造業的材料源，而且有效地降低了生產成本。
文檔編號C21D8/04GK1041786SQ8910527
公開日1990年5月2日 申請日期1989年4月26日 優先權日1989年4月26日
發明者王繹如, 董廣魯, 王淑華 申請人:濟南電筒廠