冷軋精密不銹鋼薄帶的去應力處理

楊慶東 朱林

摘要：介紹關于冷軋精密不銹鋼薄帶的去應力處理應用，以及具體作業原理和溫控區間試驗對比。

關鍵詞：不銹鋼薄帶 碳化物 冷軋壓下率 去應力熱處理溫度

中圖分類號：TN2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0068-01

由于冷軋精密不銹鋼薄帶深加工工藝的特殊要求，對冷軋精密不銹鋼鋼帶提出了在不降低鋼帶的防腐蝕能力的前提下降低它的冷軋應力或組織應力。同時在降低冷軋精密不銹鋼薄帶的冷軋應力的同時還必須改善鋼帶機械性能的各向異性現象，改善鋼帶的沖壓性能。為此我們對冷軋精密不銹鋼薄帶的去應力處理的工藝作了如下的試驗。以找出適合不同要求的去應力熱處理工藝。

1 去應力熱處理的原理和方法

冷軋精密不銹鋼薄帶的冷軋應力主要是鋼帶在冷軋過程中變形馬氏體的取向性和析出碳化物在鋼帶內部分布的不均勻性而產生的。要達到在不降低鋼帶的防腐蝕性能，又必須改善鋼帶機械性的各向異性，同時又不能改變鋼帶本身機械性能。去應力處理只能通過加熱的方法促使鋼帶內部的不均勻分布的碳化物遷移達到均勻化的目的，同時改善變形馬氏體的取向性，要達到以上目的，有以下兩種熱處理的辦法。

（1）對鋼帶加熱到鋼帶在冷軋過程中產生的碳化物能溶解的溫度（一般在815℃以上），同時在該溫度保持一段時間，然后快速冷卻通過（815℃～420℃的鉻晶間析出沉淀區域），在該溫度區域，鋼帶內部的冷軋析出物的碳化物會發生溶解，部分馬氏體也會發生溶解，所以該方法對鋼帶的冷軋應力會去的比較干凈，但會比較大的程度改變鋼帶本身的機械性能。

（2）將鋼帶加熱到200℃～425℃的溫度區域內保持一段比較長的時間，然后冷卻。該方法去應力的效果隨著保溫的時間的增加而增加，同時能改善鋼帶本身的機械性能，特別是能在不改變鋼帶本身的機械性能的前提下改善鋼帶的各向異性，提高鋼帶的沖壓性能和化學加工性能。該方法的缺點是熱處理的時間比較長。

2 去應力工藝的試驗

2.1方法

對冷軋不銹鋼薄帶的去應力工藝我們選擇了上述的第二個方法。

2.2鋼種

試驗鋼種我們選擇了SUS301鋼種，因為SUS301的加工硬化傾向比較大，冷軋應力大。市場針對性強。

2.3試驗過程

我們采取了不同的冷軋加工量的鋼帶，不同的去應力處理溫度，不同的去應力熱處理時間，然后測試鋼帶的屈服強度，抗拉強度和延伸率，比較鋼帶縱向和橫向的變化。測試結果如下。

（1）鋼帶冷軋壓下率40%（如表1）。

從上表中發現SUS301鋼帶的冷軋壓下率達到40%時，在不同溫度的去應力結果中溫度為400℃時鋼帶的屈服強度和抗拉強度比冷軋狀態提高了2.79，縱向和橫向的性能比分別達到了0.98和0.96，延伸率比達到了92.3%在上述4種溫度中為較合適的狀態，而400℃中去應力時間2h的比去應力1h的性能還好些，尤其是縱向和橫向的延伸率為100%。

（2）鋼帶冷軋壓下率50%。

SUS301鋼帶的冷軋壓下率達到50%時，在不同溫度的去應力結果中溫度為270℃和340℃時鋼帶的屈服強度和抗拉強度達到了最高值，縱向和橫向的性能比分別達到了0.99和0.98，延伸率比達到了88.9%和87.5%。但鋼帶在400℃處理后它的延伸率縱向和橫向比達到了100%的較合適的狀態，隨著溫度的升高和時間的延長，鋼帶的屈服強度和抗拉強度多產生了不同程度的明顯下降。延伸率縱橫向比也下降到50%。

（3）鋼帶的晶間腐蝕試驗。

在制定去應力處理工藝對溫度作篩選時，我們對400℃，450℃和550℃三種不同的溫度作了相同的熱處理后做了他們的晶間腐蝕的性能測試，測試結果顯示溫度450℃是個分界線，400℃鋼帶沒有晶間腐蝕現象出現，450℃鋼帶出現了極輕微的晶間腐蝕現象，而550℃處理的鋼帶出現了晶間腐蝕現象，因此本次去應力熱處理的溫度選擇確定在270℃到450℃的溫度區間。

3 結果分析

在本試驗中發現不管鋼帶的冷變形量的大小，鋼帶在400℃溫度下，鋼帶的屈服強度達到了提高（與冷軋態鋼帶相比），鋼帶的L向和C向比達到了較理想的比（0.98～0.99）延伸率比達到了0.97～0.99。說明鋼帶的各向異性得到了比較理想的改善，雖然在270℃和340℃去應力后鋼帶的性能也達到了預期值，但在去應力時間是400℃的4～8倍。到溫度提高到450℃時鋼帶的屈服強度開始下降了，鋼帶的抗拉強度卻開始上升，它的縱向和橫向的延伸率產生了較大的差異。最大的可有50%的差異。說明鋼帶的各向異性沒有得到改善。

4 結論

（1）SUS301不銹鋼冷軋精密鋼帶去應力熱處理溫度在400℃～270℃之間，鋼帶的屈服強度，抗拉強度相比冷軋態鋼帶有所提高，鋼帶的縱向和橫向的延伸率比，屈服強度比和抗拉強度比達到了0.97～0.98，鋼帶的各向異性得到了很大改善，表示了鋼帶內部的應力分布得到了均勻化。緩和了因冷軋變形而產生的晶粒位錯產生的應力。

（2）在去應力熱處理文帝450℃時鋼帶的屈服強度和抗拉強度發生了降低現象，縱橫向的延伸率差異加大，同時開始出現晶間腐蝕現象。

（3）根據去應力處理的目的，提高鋼帶的抗變形能力的去應力熱處理的溫度選擇270℃～380℃，改善鋼帶的加工應力去應力處理溫度選擇380℃～420℃左右。而熱處理保溫時間視生產情況決定，原則是保溫時間長些為佳。如果用TA爐，則視路子的加熱段的長度來決定。

參考文獻

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