钢带再结晶退火原理

1、钢带的再结晶退火原理一、钢的冷塑性变形不经加热在常温下的钢经轧制、拉拔、挤压等工艺，产生不能恢复原 形状和尺寸的变形。说明钢所受的加工压力大于钢的弹性极限，引起了钢的塑性变形，这一过程叫钢的冷塑性变形。1. 组织结构的变化。钢在轧制时，尺寸和外形的变化是内部晶粒变 形的总和，在轧制过程中，各个晶粒顺着轧制方面伸长压扁破碎形成 纤维状，变形程度很大时，在破碎和拉长的晶粒内部出现了许多极细 小的碎块，通常称这种结构为亚结构，这种晶粒称为亚晶粒。2. 内部应力。在金属材料的冷塑性变形中，各种因素导致变形不均 匀，使变形时所施加的能量中有10%15%的比例以弹性能 的形式 保留在金属内部。其具体形式就

2、是金属中的弹性畸变和内应力。3. 冷塑性变形与变形组织。在冷塑性变形中，随着变形程度的增大， 各晶粒的取向大致趋于一致，这种由于变形的结果而使晶粒具有择优 取向的组织，叫变形结构。例：带钢经压下率 20 %左右的冷轧后的 晶粒组织被延伸和硬化，抗拉强度高达680mpa以上，而产品标准要 求260350mpa，这样的带钢几乎不能进行任何进一步加工形成，与产品要求完全不符，为此必须适当调整晶粒的结构以恢复所需的塑 性，得到标准要求的力学性能和良好的成形性。二、冷轧钢板的再结晶退火。经冷塑性变形的金属，加热到再结晶温度以上，经保温后冷却的热处 理工艺叫再结晶退火。冷轧后金属内部组织产生晶粒拉长破碎和

3、晶体缺陷大量存在的 现象，有向稳定组织自发转化的趋势，然而在常温下，金属的原子动 能小，扩散能力差，扩散速度慢。这种自发倾向无法实现，必须施加 推动力， 这种推动力就是将带钢加热到一定的温度， 使原子能量发生 变化。 随着温度升高，组织和性能的变化分三个阶段：回复、再结晶、晶粒 长大。1. 回复。当加热温度升高时，冷变形金属中微观内应力显著降低， 但强度硬度变化不大，塑性和韧性稍有上升，显微组织无显著变化， 新的晶粒没有出现，这种变化叫回复。例：从室温到 400 C,带钢内 部的组织无显著变化， 轧制过程被拉长的晶粒刚刚获得恢复， 尚未形 成再结晶。2. 再结晶。 冷变形金属加热到较高温度时，

4、 将形成一些与变形晶粒 不同的和内部缺陷较少的 等轴小晶粒 ，这些小晶粒不断向周围的变形 金属扩大， 直到金属的冷变形组织完全消失为止， 这一过程称为再结 晶。带钢从400 C加热到723 C以下区间就是再结晶形成阶段，因而 这个温度区间加热速度必须加以控制。3. 晶粒长大。再结晶完成后，温度继续升高或延长保温时间，晶粒 会继续长大。晶粒长大也是一个自发的过程，它使晶界减少，能量降 低，组织变得稳定。4. 碳的析出。 碳钢加热以后冷却时， 碳在铁素体内的溶解度随温度 的下降而下降。因而不断有饱和碳析出，但析出的速度较慢，如果在300 C左右快速冷却到室温，就有过饱和的碳留在铁素体内，在室温 下继续从铁素体中析出，使硬度上升，产生时效硬化。故在320左右必须缓冷，使用碳充分从铁素体内析出。从 600 C冷却到320 C所 需得时间叫有效冷却时间。为了从高温到常温的时间最短，而使碳尽 可能析出，采用先快冷到过时效温度以下，使碳在铁素体内达到过饱 和，而在过时效温度内保温，让碳析出，然后再次快速冷却到常温。三、再结晶退火工艺的选择1. 再结晶退火温度。冷轧时的变形程度越大，则内应力越高，愈处 于不稳定状态，再结晶温度越低；材料的含碳量和磷硫杂质越高，再 结晶温度越高；加热速度越快，再结晶温度越高。2. 过时效温度。过时效温度过高，使二次快冷后的铁素体内的碳过 多，