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各鋼種鍍鋅熱處理工藝曲線
(1)概述
各鋼種典型品種在連續鍍鋅線退火的參考工藝曲線如圖所示,從圖上可以看出,生產TRIP鋼的鍍鋅線與不生產這類高強鋼的鍍鋅線不同的是,在快冷和鍍鋅工序之間有過時效段,這是因為生產TRIP鋼時B等温淬火的保温時間不可缺少。而與連退線有根本性不同的主要是在完成過時效以後,必須將鋼帶統一到鍍鋅的温度,大約是460℃左右。
(2)DP鋼
DP 鋼的熱處理工藝可以有鍍前淬火和鍍後淬火兩種路徑。
鍍前淬火採用合金含量較低的原料板,加熱到兩相區以後快速冷卻到250 ℃ 左右,實現淬火轉變,使得A 轉變為M ,但為了鍍鋅,還必須再加熱到略超過460 ℃,然後經過温度控制以後進入鋅鍋,這個再加熱過程使得淬火M 發生被動回火。如果生產GA 產品,還需在鍍後再次加熱到更高的合金化温度,大約是550 ℃ 左右,M 也再次被動回火。
鍍後退火必須採用穩定 A 合金元素含量較高的原料板,使得 CCT 曲線右移, A 穩定性大幅度提高,經過兩相區加熱後,在爐內冷卻到接近鍍鋅温度的過程中, A 不發生轉變,直到從鋅鍋出來的空氣冷卻過程中,才發生淬火轉變, A 轉變為 M 。如果生產 GA 產品,還需將 A 保留到,大約是 550 ℃ 左右的合金化温度,在出合金化爐後,才發生淬火轉變, A 轉變為 M ,所以需要更多的合金元素。採用鍍後淬火工藝,特別是生產 GA 板時,由於合金元素含量很高,爐前預鍍鎳和預氧化工藝顯得更加重要。
(3)TRIP鋼
TRIP鋼的熱處理工藝流程需要在400℃左右進行B等温轉變,這是傳統退火爐所無法實現的,因此必須增加過時效段,這也是現有汽車板高強鋼鍍鋅線有別於傳統鍍鋅線不同的地方。B轉變以後,還需略加熱到鍍鋅温度。
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新一代汽車板熱處理曲線
新一代汽車板連退鍍鋅線主要是為了增加 QP 鋼的生產功能而進行的改進設計,由於目前在用的高強鋼以 DP 鋼為主,因此新一代汽車板生產線專為 DP 和 QP 高強鋼設計,不再同時生成軟鋼,也不考慮 TRIP 鋼和 Ms 鋼等小品種鋼。
(1)新一代汽車板連退熱處理曲線
見後,從圖上可以看出,DP 鋼和QP 鋼生產工藝存在比較大的差異,主要矛盾點在於DP 鋼在淬火以後最好立即進入水淬,而QP 鋼需要進行比較長時間的配分。解決這個矛盾的方法,一是將DP 鋼在剛剛開機時的冷爐膛狀態下生產;二是在QP 鋼向DP 鋼轉換時,重新穿帶不經過時效段;三是在過時效段增加冷卻系統,在QP 鋼向DP 鋼轉換時,將爐温冷卻到180 ℃ 。從這裏也可以看出,最好是建設QP 鋼專用生產線,雖然在目前有一定的風險,當QP 鋼工藝成熟以後,可能會出現這樣的生產線的。
(2)新一代汽車板鍍鋅熱處理曲線
見後,增加了 QP 鋼以後,時效段必須兩次加熱,先是由淬火温度加熱到配分温度,然後由於配分温度低於鍍鋅温度,所以還必須再次加熱到鍍鋅温度。
作者簡介
許秀飛
許秀飛,教授級高級工程師、九三學社社員、重慶市涪陵區四屆政協常委,獲得全國鋼鐵工業勞動模範、重慶市有突出貢獻的中青年專家、重慶市工業先進個人等榮譽稱號,享受國務院特殊津貼,現任中冶賽迪高級諮詢師,建有重慶市組織部授牌的專家工作室。出版了多本專業著作,主導起草國家標準6項、行業標準8項。主持完成的多項成果,分獲省部級科技進步獎一等獎2項、二等獎3項、三等獎2項。