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热轧工艺因素对拉延用热轧IF钢性能影响
热轧工艺因素对拉延用热轧IF钢性能的影响 王作成 关小军 王先进 朱学刚 王石扬 Effect of Hot-Rolling Parameters on Properties of IF Steel Hot-Rolled for Stretching Application Wang Zuocheng and Guan Xiaojun (College of Material Science and Technology, Shandong University of Technology, 250061) Wang Xianjin (University of Science and Technology, Beijing) Zhu Xuegang and Wang Shiyang (Wuhan Iron and Steel Co) IF钢在Ar3温度以上终轧并在低温卷取时(650 ℃)，热轧板的组织细小均匀，相对应的热轧板总延伸率很高(δ＞43%)。受这个现象启发，作者提出了开发拉延用热轧IF钢的技术思路，并于1993年和武钢合作完成了该钢种的现场实验。 通过冶炼使钢中C、N及杂质元素含量尽可能降低(如C+N＜100×10-6)，通过Ti、Nb进行微合金化处理使钢中C、N原子被固定而无间隙原子存在，在奥氏体区终轧后通过低温卷取获得细小均匀的铁素体组织。该钢的特点是总延伸率δ和n值很高，特别适宜于拉延用，它可以取代国标GB5213F级的大厚度冷轧钢板。与GB5213F级的冷轧板相比，拉延用热轧钢具有工艺简单宜于现场操作及成本低的优点，它的生产工艺流程为：冶炼—RH处理—热轧(Ar3以上)—低温卷曲。由于该钢可以通过加入P、Mn、Si等固溶强化元素提高强度实现强度的系列化，可以预计，它的用途会越来越广泛。 1 实验过程 实验用料为武钢现场生产的IF钢铸坯。铸坯尺寸为：250 mm×1 300 mm×9 700 mm，热轧板成品规格为：4.0 mm×1 275 mm×C。成分见表1。为了研究卷取温度对性能的影响，实验给定低温为550 ℃，高温为750 ℃，终轧温度FRT均为900 ℃。由于现场FRT和CT控制存在波动，实际的FRT和CT与设定条件有所差异。在两种设定条件下CT的变化范围在520～730 ℃之间。 表1 实验用IF钢成分/% Table 1 Chemical composition of IF steel tested /% C N S P Mn Si AlS Ti 0.005 0.0019 0.004 0.007 0.14 0.02 0.05 0.06 将热轧板按GB5027-85加工成1号标准试样，力学性能测试在INSTRON-2185材料实验机上进行。 时效指数AI测定条件为：试样在预拉5%变形后，在100 ℃保温30 min处理，处理前后的屈服强度差值即为AI。 2 结果分析 2.1 卷取温度CT对性能的影响 表2给出了IF钢在各种热轧条件下的性能。图1给出了卷取温度对超低碳热轧拉延用钢板性能的影响规律。随着CT升高，当CT＜650 ℃时，强度(σs和σb)下降，反映拉延性能的n值和总延伸率δ增加，时效指数AI变化不明显；当CT＞650 ℃时，强度(σs和σb)增加，n值和δ降低，AI明显增加。可见CT约650 ℃时，超低碳拉延用热轧板的性能最佳，此时σs=250～260 MPa、σb=320～325 MPa、δ=48%～49%、n=0.207～0.213、AI=45～70 MPa。 表2 各种热轧条件下IF钢的性能 Table 2 Properties of IF steel tested with various hot rolling parameters 序号 处理工艺 力 学 性 能 FRT/℃ CT/℃ σs/MPa σb/MPa δ/% n AI/MPa 1 2 3 4 5 887 915 925 888 923 520 615 640 655 730 295 288 260 255 285 348.0 332.5 320.8 322.5 352.5 38.3 43.3 49.1 48.0 36.0 - 0.177 0.207 0.213 0.155 43.3 45.8 46.7 70.0 62.5 图1 CT对IF钢强度(a)总延伸率(b)n值(c)和AI值(d)的影响 Fig.1 Effect of coiling temperature (CT) on strength (a), total elongation (b), n- value (c) and aging index (AI)(d) 2.2 卷取温度对组织的影响 图2给出了卷取温度对组
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