專利名稱：低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法和退火料架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法和退火料架，尤其是涉及一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的立裝退火方法，經(jīng)過該退火處理，鋼板上下表面不生成厚度約0. 05-0. Imm 的表硬層，能夠滿足艦艇低磁鋼船板要求。
背景技術(shù)：
合結(jié)鋼是指用作機械零件和各種工程構(gòu)件并含有一種或數(shù)種一定量的合金元素的鋼。低磁鋼(low-magnetic steel)是對鐵磁性無感應(yīng)的鋼，通常把導磁率低于1. 5的鋼稱為低磁性鋼。在艦船上需要其所用材料能夠防磁性干擾，例如預(yù)防水雷和磁搜索，否則容易被敵方磁力探測儀偵測到，或受到敵方磁性水雷等武器的打擊。因此，磁性對軍艦來說是非常不利的，低磁和無磁鋼對艦船“隱身”能起到非常好的效果。低磁合結(jié)鋼是高錳低磁鋼，這類鋼含錳大于17%，碳含量一般均在1.0%以下，具有組織穩(wěn)定、力學性能優(yōu)良、相對磁導率低的特點，因此，低磁合結(jié)鋼冷軋板可以用作艦艇低磁鋼船板?，F(xiàn)有技術(shù)中，低磁合結(jié)鋼冷軋板的工藝流程為中板坯剪切酸洗單張冷軋退火(例如電罩爐)一性能檢驗一矯直剪切定尺包裝、過磅一交庫。經(jīng)過上述工藝流程生產(chǎn)，所得產(chǎn)品厚度規(guī)格為3 5mm。在生產(chǎn)過程中，冷軋鋼板經(jīng)退火后，在檢驗工藝性能冷彎時，產(chǎn)品進行冷彎實驗會出現(xiàn)裂紋，使得不滿足用作艦艇低磁鋼船板的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服低磁合結(jié)鋼冷軋板進行冷彎實驗會出現(xiàn)裂紋的缺陷，提供了一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法和退火料架，采用鋼板立裝的方式進行退火，鋼板上下表面不會生成表硬層，使得退火鋼板的冷彎裂紋質(zhì)量缺陷得到解決。本發(fā)明人通過生產(chǎn)跟蹤和多次小批量試驗分析得出，冷軋鋼板經(jīng)退火后，鋼板上下表面會生成厚度約0. 05 0. Imm的表硬層，該表硬層會使得低磁合結(jié)鋼冷軋板進行冷彎試驗時出現(xiàn)裂紋會。本發(fā)明人進一步分析得到表硬層生成的原因主要是低磁合結(jié)鋼冷軋鋼板在軋制過程中，使用的工藝冷卻、潤滑用乳化液會殘留于鋼板表面并形成乳化液薄膜，在氮氣保護氣氛的退火過程中，整垛鋼板表面殘留乳化液薄膜會被烘干，因其AL含量較高，即而產(chǎn)生的煙氣伴隨鋼板表面會進行氧化、滲氮、脫碳等復雜的化學反應(yīng)，使得鋼板層間上下表面生成約0. 05 0. Imm的表硬層。本發(fā)明人跟蹤現(xiàn)有退火過程發(fā)現(xiàn)，退火升溫到350°C時，停止退火，吊出鋼板垛，鋼板層間的煙氣會不斷涌出。本發(fā)明采用冷軋板(鋼板)立裝并將冷軋板與冷軋板之間用鋼筋隔離的方法進行退火，雖然鋼板表面殘留乳化液薄膜在退火升溫過程中會被烘干產(chǎn)生煙氣，但是該煙氣會被快速排出(例如通過電罩爐(電罩退火爐)外罩的排氣閥)，徹底阻止上述乳化液薄膜產(chǎn)生的煙氣與鋼板表面的化學反應(yīng)，預(yù)防低磁合結(jié)鋼冷軋板在退火過程中在鋼板的上下表面產(chǎn)生表硬層的質(zhì)量缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于低磁合結(jié)鋼冷軋板退火的退火料架，該料架包括料架底板1 ；具有間隔的位于料架底板1上的至少兩排支撐立柱2 ；斜形塊 3，其一端連接在支撐立柱2下部的側(cè)面上，另一端連接在相鄰支撐立柱2的相對側(cè)面上，該斜形塊與料架底板1形成傾斜角度；以及料架吊鉤。退火料架采用具有抗高溫變形能力的材料，優(yōu)選采用40mm厚的成本適中的304不銹鋼板材焊制而成。退火料架外形尺寸長、寬、高依據(jù)退火設(shè)備尺寸和產(chǎn)品尺寸設(shè)計，便于擺放、操作即可。由于上述原因，退火料架的支撐立柱的排數(shù)沒有特殊規(guī)定，只要能滿足產(chǎn)品尺寸和退火設(shè)備尺寸要求即可。立裝于退火料架的單張冷軋板之間用鋼筋墊塊擱開，增加了勞動強度，且操作困難。本發(fā)明在料架底板上設(shè)有(優(yōu)選焊制)斜形塊，且其表面加工光滑，這樣冷軋板立放于斜形塊上，能夠便于插放鋼筋墊塊時撬移冷軋板。前述的退火料架，所述斜形塊3是焊接在相鄰兩個支撐立柱2上的斜形塊3，所述傾斜角度是W-45度。前述的退火料架，所述料架底板1、支撐立柱2和斜形塊3是35-45mm，優(yōu)選40mm 厚的不銹鋼板。本發(fā)明提供一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，應(yīng)用上述的退火料架，該方法包括如下步驟第一步驟，將低磁合結(jié)鋼冷軋板垛立裝于退火料架的料架底板上，得到立裝的冷軋板垛；第二步驟，在所述立裝后的冷軋板垛的每張冷軋板與冷軋板之間放置鋼筋墊塊， 以將單張冷軋板相互之間間隔；第三步驟，用夾緊裝置將立裝的冷軋板垛上下兩端分別加緊；第四步驟，對步驟三處理后的冷軋板垛采用罩式爐進行退火處理。本發(fā)明低磁合結(jié)鋼冷軋板，是含錳大于17%、碳含量在1.0%以下的冷軋板，優(yōu)選低磁鋼 45Μη17Α13。前述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，在第四步驟中，采用升溫速率20-50°C /h 進行升溫，升溫到750-790°C保持恒溫4-6h。前述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，在第四步驟中，所述升溫速率為40°C /h, 升溫到780°C保持恒溫5小時。前述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，所述罩式爐是電罩退火爐。前述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，在第四步驟中，恒溫處理后，將冷軋板運到外罩，然后冷卻到< 280°C后出爐。前述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，在第一步驟中，將低磁合結(jié)鋼冷軋板分垛， 得到冷軋板垛，然后將冷軋板垛立裝于退火料架的料架底板上，每兩個支撐立柱之間放置一個冷軋板垛。優(yōu)選的，通常采用常規(guī)吊裝設(shè)備以吊裝的方式將冷軋板立裝于退火料架中，例如采用天車(橋式起重機)。但是將平放的冷軋板用鋼繩變?yōu)榱⑹降跹b并立裝于料架，其操作困難、且存在安全隱患，因此本發(fā)明優(yōu)選采用分垛吊裝，用以減少吊裝重量，且操作方便，例如對于產(chǎn)品規(guī)格為3. 0/4. 0*150(^2500mm，按照約3 5噸為一垛進行分垛；另外，本專利中所述冷軋板垛所具有的冷軋板的張數(shù)不受限制，可以是一張。退火料架可以單獨先吊入退火爐中，也可以立裝冷軋板且安放鋼筋墊塊后整體掉入退火爐中。
前述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，在第二步驟中，所述鋼筋墊塊的直徑是0 10-14mm,優(yōu)選 C 12mm。前述的合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，在第三步驟中，所述夾緊裝置包括第一鋼板條和第二鋼板條，其中第一鋼板條和第二鋼板條的兩端設(shè)有活動緊固件(優(yōu)選螺絲和配套螺母)；用所述夾緊裝置將立裝的冷軋板垛上下兩端分別加緊時，分別將冷軋板垛兩端放入到兩個夾緊裝置的第一鋼板條和第二鋼板條之間，調(diào)節(jié)螺栓進行加緊操作。立裝冷軋板垛長時間高溫退火狀態(tài)下產(chǎn)生塌落變形，用上述加緊裝置將立放鋼板兩端上下夾緊，能夠防止冷軋板垛長時間高溫退火狀態(tài)下產(chǎn)生塌落變形的問題。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少具有如下有益效果1、將冷軋板(鋼板)平放退火改為立放退火，徹底解決了合結(jié)鋼冷軋板退火時在鋼板上下表面形成表硬層的缺陷。2、本發(fā)明縮短了退火周期(由7天變?yōu)?. 5天)，因此雖然本發(fā)明退火過程中裝爐量減少，但產(chǎn)能沒有減少(平放退火裝爐量50 60噸，立放退火裝爐量25 30噸)。3、冷軋板(鋼板)立裝退火工藝與?；癄t單張鋼板退火工藝比較，不受?；癄t能力制約，生產(chǎn)節(jié)奏可自行控制。4、冷軋板(鋼板)立裝退火工藝與汽油擦拭鋼板殘乳后，成垛平放退火工藝比較， 具有生產(chǎn)成本低，勞動效率高，安全可靠的優(yōu)點。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板退火表面硬層金相分析；圖2是45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板正面的成分分布檢測；圖3是45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板反面的成分分布檢測；圖4是對45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板表面磨掉表面硬層后做的成分分布檢測；圖5是本發(fā)明退火料架簡要圖。
具體實施例方式為充分了解本發(fā)明之目的、特征及功效，借由下述具體的實施方式，對本發(fā)明做詳細說明。發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)的45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板退火表面硬層進行了檢測，如圖1所示。結(jié)果顯示鋼板表層存在約0. Imm厚度的硬層，表硬層硬度較機體高一倍。接著發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)的45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板按照國標GB222-2006取樣，采用GB223的方法進行了化學成分分析。圖2是45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板正面的成分分布檢測，圖3是45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板反面的成分分布檢測，橫坐標為從表面到心部的成分變化，單位為微米，縱坐標為元素相對的百分含量。結(jié)果顯示，現(xiàn)有技術(shù)退火處理的冷軋板(鋼板)，表硬層中由里到表面顯現(xiàn)Mn、AL、N含量逐漸偏高趨勢。圖4是對 45Μη17Α13低磁合結(jié)鋼冷軋板表面磨掉表面硬層后做的成分分布檢測。結(jié)果顯示，冷軋板 (鋼板)內(nèi)在成分基本一致。然后，發(fā)明人將冷軋板(鋼板)表面硬層用鹽酸徹底酸洗后，進行冷彎試驗，結(jié)果顯示無冷彎表面裂紋。
于是，發(fā)明人得出如下結(jié)論現(xiàn)有退火技術(shù)會導致冷軋板(鋼板)上下表面出現(xiàn)有表硬層，而表面硬層是引起冷彎表面裂紋的主要原因。發(fā)明人用汽油擦拭冷軋板(鋼板) 正、反表面殘乳后，成垛平放電罩爐退火，然后進行冷彎試驗，結(jié)果顯示無冷彎表面裂紋。但是逐張翻鋼板汽油擦拭效率低、成本高、存在安全隱患。本發(fā)明采用冷軋板(鋼板)立裝并將冷軋板與冷軋板之間用鋼筋隔離的方法進行退火，預(yù)防低磁合結(jié)鋼冷軋板在退火過程中在鋼板的上下表面產(chǎn)生表硬層的質(zhì)量缺陷。本發(fā)明提供一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，采用冷軋板立裝，且冷軋板與冷軋板之間間隔的方式進行退火，該方法包括如下步驟第一步驟，將低磁合結(jié)鋼冷軋板垛立裝于退火料架的料架底板上，得到立裝的冷軋板垛；第二步驟，在所述立裝后的冷軋板垛的每張冷軋板與冷軋板之間放置鋼筋墊塊，以將單張冷軋板相互之間間隔；第三步驟，用夾緊裝置將立裝的冷軋板垛上下兩端分別加緊；第四步驟，對步驟三處理后的冷軋板垛采用罩式爐進行退火處理。圖5所示是本發(fā)明的用于低磁合結(jié)鋼冷軋板退火的退火料架。根據(jù)圖5所示，該料架包括料架底板1 ；具有一定間隔的位于料架底板1上的至少兩排支撐立柱2 ；位于支撐立柱2之間的料架底板1上的斜形塊3 ；以及料架吊鉤(圖未示)。退火料架采用具有抗高溫變形能力的材料，優(yōu)選采用35-45mm，更優(yōu)選40mm厚的成本適中的304不銹鋼板材焊制而成，包括料架底板1、支撐立柱2、斜形塊3、料架吊鉤均優(yōu)選采用35-45mm，更優(yōu)選40mm厚的耐熱不銹鋼板。退火料架外形尺寸長、寬、高依據(jù)退火設(shè)備尺寸和產(chǎn)品尺寸設(shè)計，便于擺放、操作即可，優(yōu)選長*寬*高=M0(^2200*1400mm。由于上述原因，退火料架的支撐立柱的排數(shù)沒有特殊規(guī)定，只要能滿足產(chǎn)品尺寸和退火設(shè)備尺寸要求即可。圖5僅示出具有4排的支撐立柱，實際上，支撐立柱根據(jù)退火料架的尺寸可以為至少兩排以上的任意值，例如6排、7排、8排等。兩排支撐立柱2之間的間距沒有特殊的規(guī)定，只要能起到支撐冷軋板垛的間距都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。優(yōu)選的，兩排支撐立柱2之間放置3-5噸冷軋板垛，兩排支撐立柱2之間的間距以190-350mm為佳。立裝于退火料架1的單張冷軋板之間用鋼筋墊塊擱開，增加了勞動強度，且操作困難。本發(fā)明在料架底板上設(shè)有(優(yōu)選焊制)斜形塊3，且其表面加工光滑，這樣冷軋板立放于斜形塊3上，能夠便于插放鋼筋墊塊時撬移冷軋板。斜形塊3的傾斜角度優(yōu)選25-45度。本發(fā)明的低磁合結(jié)鋼冷軋板在退火料架之前，要經(jīng)過原料剪切、酸洗、軋制的處理。剪切為常規(guī)剪切方法，通常根據(jù)冷軋板和需要的產(chǎn)品的尺寸進行。酸洗步驟通常為在 20-40°C溫度下，在無機酸溶液，優(yōu)選質(zhì)量濃度8-15%的鹽酸溶液中浸泡8-15分鐘。軋制步驟通常為采用常規(guī)乳化液作為冷卻劑，采用上輥+0. 05mm，下輥平輥，經(jīng)過一個或兩個軋程，壓下量為28. 5-50%。常規(guī)乳化液通常包括基礎(chǔ)油、乳化劑、極壓抗磨劑等，優(yōu)選還包括抗氧劑、防銹劑、殺菌劑等?；A(chǔ)油通常為動物油脂或合成酯，例如季戊四醇四油酸酯，三羥甲基丙烷三油酸酯等。乳化劑通常為HLB值8-18的表面活性劑(例如0P-10和石油磺酸鈉的混合物)，使得乳化液能夠形成油水乳狀液。極壓抗磨劑通常為含硫、磷、氯等元素的極性化合物。本發(fā)明優(yōu)選的乳化液具有如下性能指標，PH值5 8，酸值< 15，皂化值40 60，V40°C粘度35 55，閃點彡150，傾點彡-5，PB值/Kg(最大卡咬負荷)彡50，3%乳化安定性24h≤3. 0皂，ESI≥0. 6。為了進一步改善板形，退火后的冷軋板采用常規(guī)十三輥矯直機進行矯直，被矯鋼板屈服強度極限850Mpa，被矯鋼板最大寬度2100mm，被矯鋼板厚度2. 5 6. 0mm。矯直后完全能滿足標準和用戶使用加工要求，然后裁剪成成品。下面通過具體的實施例來闡述本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，這不應(yīng)被理解為對本發(fā)明權(quán)利要求范圍的限制。本發(fā)明實施例所用設(shè)備如下所示
權(quán)利要求
1.一種用于低磁合結(jié)鋼冷軋板退火的退火料架，其特征在于，該料架包括料架底板⑴；具有間隔的位于料架底板(1)上的至少兩排支撐立柱O)；斜形塊(3)，其一端連接在支撐立柱( 下部的側(cè)面上，另一端連接在相鄰支撐立柱 (2)的相對側(cè)面上，該斜形塊與料架底板(1)形成傾斜角度；以及料架吊鉤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火料架，其特征在于，所述斜形塊C3)是焊接在相鄰兩個支撐立柱( 上的斜形塊(3)，所述傾斜角度是25-45度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的退火料架，其特征在于，所述料架底板(1)、支撐立柱(2) 和斜形塊( 是35-45mm，優(yōu)選40mm厚的不銹鋼板。
4.一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，應(yīng)用如權(quán)利要求1-3任一項所述的退火料架， 該方法包括如下步驟第一步驟，將低磁合結(jié)鋼冷軋板垛立裝于退火料架的料架底板上，得到立裝的冷軋板垛；第二步驟，在所述立裝后的冷軋板垛的每張冷軋板與冷軋板之間放置鋼筋墊塊，以將單張冷軋板相互之間間隔；第三步驟，用夾緊裝置將立裝的冷軋板垛上下兩端分別加緊；以及第四步驟，對步驟三處理后的冷軋板垛采用罩式爐進行退火處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，其特征在于，在第四步驟中， 采用升溫速率20-50°C /h進行升溫，升溫到750-790°C保持恒溫4_6h。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，其特征在于，在第四步驟中， 所述升溫速率為40°C /h，升溫到780°C保持恒溫5小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，其特征在于，所述罩式爐是電罩退火爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7任一項所述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，其特征在于，在第一步驟中，將低磁合結(jié)鋼冷軋板分垛，得到冷軋板垛，然后將冷軋板垛立裝于退火料架的料架底板上，每兩個支撐立柱之間放置一個冷軋板垛。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，其特征在于，在第二步驟中， 所述鋼筋墊塊的直徑是0 10-14mm，優(yōu)選C 12mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法，其特征在于，在第三步驟中，所述夾緊裝置包括第一鋼板條和第二鋼板條，其中第一鋼板條和第二鋼板條的兩端設(shè)有活動緊固件；分別將冷軋板垛兩端放入到兩個夾緊裝置的第一鋼板條和第二鋼板條之間，調(diào)節(jié)緊固件進行加緊操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低磁合結(jié)鋼冷軋板的退火方法和退火料架。該方法包括如下步驟第一步驟，將低磁合結(jié)鋼冷軋板垛立裝于退火料架的料架底板上，得到立裝的冷軋板垛；第二步驟，在所述立裝后的冷軋板垛的每張冷軋板與冷軋板之間放置鋼筋墊塊，以將單張冷軋板相互之間間隔；第三步驟，用夾緊裝置將立裝的冷軋板垛上下兩端分別加緊；以及第四步驟，對步驟三處理后的冷軋板垛采用罩式爐進行退火處理。采用本發(fā)明的方法，鋼板上下表面不會生成表硬層，使得退火鋼板的冷彎裂紋質(zhì)量缺陷得到解決。
文檔編號C21D9/46GK102560028SQ20121005837
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者張宇冰, 李 杰, 楊培光, 賈成義, 郝月明 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司