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冷軋是指在常溫狀態(tài)下對(duì)鋼帶進(jìn)行軋制,使鋼帶的厚度逐漸減薄的材料加工方法。冷軋的原料一般為熱軋退火后的鋼卷。304不銹鋼在冷軋過程中, 亞穩(wěn)態(tài)的奧氏體組織會(huì)發(fā)生應(yīng)變誘導(dǎo)馬氏體相變, 使得鋼的強(qiáng)度和硬度升高、塑性下降,產(chǎn)生了明顯的加工硬化。
隨著軋制道次增多,軋制總變形率增大,加工硬化效應(yīng)越來越明顯,材料變得越來越硬。常規(guī)退火狀態(tài)下的 304 熱軋卷強(qiáng)度和硬度較低,塑性較好,利于軋制。若對(duì)熱軋卷不退火直接進(jìn)行冷軋,可大幅降低材料生產(chǎn)成本。
本文通過對(duì)退火態(tài)和熱軋態(tài)的熱軋卷強(qiáng)度進(jìn)行分析,確定試軋工藝參數(shù), 并對(duì)試軋成品力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比。
熱軋卷不退火直接冷軋的可行性分析
1.1 力學(xué)性能分析
在生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)熱軋態(tài)和熱軋退火態(tài)的 304 不銹鋼卷取樣品,進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn),結(jié)果對(duì)比如表 1 所示。對(duì)比熱軋態(tài)和熱軋退火態(tài) 304 的力學(xué)性能可見, 熱軋態(tài)與熱軋退火態(tài)相比,平均屈服強(qiáng)度高 80.9 MPa, 平均抗拉強(qiáng)度高 40.7 MPa,延伸率低 5.7%。 從力學(xué)性能來看,退火前后熱軋 304 板的強(qiáng)度差異不大,熱軋未退火態(tài)鋼板的硬化過程比退火狀態(tài)快一點(diǎn),但并不明顯,對(duì)冷軋?jiān)O(shè)備的負(fù)荷改變不大。
1.2 金相組織分析
對(duì)熱軋態(tài)和熱軋退火態(tài)的 304 進(jìn)行取樣,拋光并使用HCl-FeCl3 溶液侵蝕,金相組織如圖所示。由圖可見,退火后的熱軋卷晶粒已完全回復(fù)再結(jié)晶。不退火的熱軋卷也發(fā)生了部分回復(fù)。
304不銹鋼在熱軋過程中,發(fā)生動(dòng)態(tài)的晶?;貜?fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,使得熱軋變形過程中產(chǎn)生的加工硬化被不斷釋放。
在熱軋完成后,由于鋼卷依舊帶有較高的溫度并在高溫狀態(tài)下持續(xù)一定時(shí)間,這個(gè)狀態(tài)下鋼帶發(fā)生晶?;貜?fù)和再結(jié)晶,拉長的晶粒形核變成等軸晶,消除晶粒拉長形成的顯微組織和殘余應(yīng)力,可以消除一部分的加工硬化。帶鋼在熱軋空冷后,出現(xiàn)與退火處理后類似的特性。
綜合力學(xué)性能、加工硬化情況和金相組織,認(rèn)為目前現(xiàn)場的 304不銹鋼熱軋卷,可以嘗試不經(jīng)退火直接冷軋。
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