一種帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，退火爐內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、加熱段、均熱段和緩冷段，均熱段或緩冷段設(shè)有拉伸區(qū)，所述拉伸區(qū)設(shè)有1號(hào)張力拉伸輥(4)、2號(hào)張力拉伸輥(5)和2～20支張力輥，1～10支張力輥位于1號(hào)張力拉伸輥之前，1～10支張力輥位于2號(hào)張力拉伸輥之后；1號(hào)張力拉伸輥和2號(hào)張力拉伸輥之間的間隙為5～5000mm。帶鋼進(jìn)入連續(xù)退火爐，在保護(hù)氣的氣氛中經(jīng)過預(yù)熱段、加熱段、均熱段和緩冷段進(jìn)行退火處理，均熱段或緩冷段設(shè)有拉伸區(qū)，拉伸區(qū)設(shè)有1號(hào)張力拉伸輥、2號(hào)張力拉伸輥和2～20支張力輥。1號(hào)張力拉伸輥和2號(hào)張力拉伸輥之間的間隙為5～5000mm。帶鋼在均熱段或冷卻段進(jìn)行熱拉伸，利用熱拉伸前后張力拉伸輥的速度差將帶鋼均勻拉長(zhǎng)，使帶鋼在高于再結(jié)晶溫度狀態(tài)下矯平板形和減薄。熱拉伸的溫度為650～950℃，根據(jù)需要熱拉伸后帶鋼的延伸率為0～50％。本實(shí)用新型提高了鋼帶退火后帶鋼的機(jī)械性能，避免了冷態(tài)拉伸矯直帶來的加工硬化及殘余應(yīng)力，簡(jiǎn)化了鋼帶連續(xù)退火的流程，降低了設(shè)備投資和操作費(fèi)用。
【專利說明】一種帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于金屬熱處理與金屬熱加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]帶鋼在冷軋時(shí)由于加工不均勻，或多或少都會(huì)出現(xiàn)板形不平現(xiàn)象，冷軋帶鋼越薄，其板形不平程度可能越嚴(yán)重。一般都要在帶鋼退火冷卻之后通過冷態(tài)拉伸彎曲矯直機(jī)組，對(duì)帶鋼進(jìn)行常溫下的拉伸形變，以矯平帶鋼板形。在此過程中，隨著帶鋼被拉長(zhǎng)，在帶鋼內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的加工硬化和不均勻的內(nèi)應(yīng)力。冷形變后硬化的鋼板處于不穩(wěn)定的高自由能狀態(tài)，具有向著冷形變前低自由能狀態(tài)自發(fā)回復(fù)的趨勢(shì)，因此，這種帶鋼經(jīng)過一定時(shí)間擱置，或者遇到溫度較高的情況，就會(huì)自發(fā)地回復(fù)，重新出現(xiàn)冷形變之前的不平的板形狀態(tài)。這是金屬的時(shí)效現(xiàn)象之一。
[0003]帶鋼在常溫下的屈服強(qiáng)度在10~50kg / mm2以上，是其在再結(jié)晶溫度下屈服強(qiáng)度的5~10倍。帶鋼在常溫下的拉伸十分困難，而且會(huì)造成帶鋼的加工硬化和殘留應(yīng)力。常溫下帶鋼的拉伸彎曲矯直方法僅用于矯平其板形，而無法用于延伸率較大時(shí)的定量減薄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，在避免帶鋼產(chǎn)生加工硬化和殘余應(yīng)力的前提下改善帶鋼的板形，并能使帶鋼在O~50%延伸率范圍實(shí)現(xiàn)
定量減薄。
[0005]本實(shí)用新型帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，包括退火爐，退火爐內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、加熱段、均熱段和緩冷段。均熱段或緩冷段設(shè)有拉伸區(qū)，拉伸區(qū)設(shè)有I號(hào)張力拉伸輥、2號(hào)張力拉伸棍和2~20支張力棍。I~10支張力棍位于I號(hào)張力拉伸棍之前，I~10支張力棍位于2號(hào)張力拉伸棍之后。I號(hào)張力拉伸棍和2號(hào)張力拉伸棍之間的間隙為5~5000mmo
[0006]帶鋼位于I號(hào)張力拉伸輥與2號(hào)張力拉伸輥之間的區(qū)域?yàn)槔熳冃螀^(qū)，拉伸變形區(qū)長(zhǎng)度為5~5000mm。I號(hào)張力拉伸棍、2號(hào)張力拉伸棍和張力棍的材質(zhì)為耐熱金屬或耐熱非金屬。耐熱金屬包括Cr25Ni20Si2為ZG3Cr24Ni7NRe，耐熱非金屬為石英陶瓷。I號(hào)張力拉伸輥、2號(hào)張力拉伸輥和張力輥表面進(jìn)行毛化處理，增加其表面粗糙度。帶鋼包括碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、娃鋼和鐵合金。
[0007]帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的方法為，帶鋼進(jìn)入連續(xù)退火爐，在保護(hù)氣的氣氛中經(jīng)過預(yù)熱段、加熱段、均熱段和緩冷段進(jìn)行退火處理。帶鋼在均熱段或冷卻段進(jìn)行熱拉伸，利用熱拉伸前后張力拉伸輥的速度差將帶鋼均勻拉長(zhǎng)，使帶鋼在650~950°C溫度狀態(tài)下矯直板形和減薄。熱拉伸后張力拉伸輥的速度V2大于熱拉伸前張力拉伸輥的速度VI。
[0008]熱拉伸的拉伸強(qiáng)度為I~5kg/mm2。熱拉伸后帶鋼的延伸率為O~50%，優(yōu)選延伸率≤3%。帶鋼熱拉伸的延伸率為:(V2-V1) / VI。[0009]拉伸變形區(qū)的長(zhǎng)度等于2支張力拉伸輥的中心距(拉伸變形區(qū)帶鋼處在水平時(shí))，或拉伸變形區(qū)的長(zhǎng)度等于拉伸變形區(qū)在帶鋼所處平面上的投影長(zhǎng)度(拉伸變形區(qū)帶鋼不處在水平時(shí))。當(dāng)退火爐內(nèi)帶鋼較厚，或者退火溫度較低，或者帶鋼拉伸的延伸率較大，需要較多的張力輥支數(shù)，張力輥總數(shù)最多不超過20支。帶鋼在各個(gè)張力輥上和張力拉伸輥上纏繞的包角應(yīng)盡量大。
[0010]帶鋼在再結(jié)晶溫度以上經(jīng)過熱拉伸矯直并減薄后不會(huì)產(chǎn)生加工硬化和殘余應(yīng)力。帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)加熱到高于再結(jié)晶溫度，一般為650?950°C，在高溫下帶鋼的屈服強(qiáng)度一般只有冷態(tài)下的10?20%，帶鋼在再結(jié)晶溫度以上的塑性、延伸率和斷面收縮率比冷態(tài)時(shí)均有大幅度提聞，所需的拉伸張力為0.5?IOkg / mm2。經(jīng)過熱拉伸，帶鋼最聞可以達(dá)到30%以上的延伸率，實(shí)現(xiàn)高效、低成本、均勻地減薄帶鋼，尤其有利于生產(chǎn)板形良好、厚度(0.25毫米的超薄帶鋼。
[0011]為防止或減少經(jīng)過熱拉伸的帶鋼產(chǎn)生橫向拉窄現(xiàn)象，在留出穿帶鋼必要的輥縫間隙前提下，兩支張力拉伸輥之間的輥縫應(yīng)盡量小，以縮短帶鋼在拉伸變形區(qū)的縱向長(zhǎng)度。帶鋼在拉伸變形區(qū)縱向長(zhǎng)度越小，橫向拉窄量也越小。張力拉伸輥表面毛化處理不僅能防止帶鋼在拉伸時(shí)打滑，還能防止和減少帶鋼被拉長(zhǎng)時(shí)的橫向拉窄現(xiàn)象。均熱段或緩冷段的溫度一般低于加熱段的溫度，拉伸區(qū)設(shè)置在均熱段或緩冷段有利于延長(zhǎng)張力輥和張力拉伸輥的使用壽命。帶鋼在多支耐熱張力輥和張力拉伸輥之間反復(fù)纏繞，有利于延長(zhǎng)帶鋼保溫或緩冷時(shí)間，縮短連續(xù)退火爐的長(zhǎng)度。
[0012]本實(shí)用新型利用熱拉伸前后張力拉伸輥的速度差將帶鋼均勻拉長(zhǎng)，使帶鋼在再結(jié)晶溫度以上矯平板形和減薄，矯平板形效果顯著、無反彈，降低了能量消耗。熱拉伸后的帶鋼一般無須在退火后再進(jìn)行冷態(tài)拉伸矯平，避免了冷態(tài)拉伸矯平帶來的加工硬化及殘余應(yīng)力。通過縮小張力拉伸輥之間的間隙和對(duì)張力拉伸輥的毛化處理，有效防止或者減少在大延伸率熱拉伸過程中帶鋼拉窄。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施方案的示意圖。
[0015]其中:
[0016]1-1號(hào)張力棍、2-2號(hào)張力棍、3-3號(hào)張力棍、4_1號(hào)張力拉伸棍、5_2號(hào)張力拉伸棍、6-4號(hào)張力輥、7-5號(hào)張力輥、8-6號(hào)張力輥、9-帶鋼、10-拉伸變形區(qū)、Vl-帶鋼拉伸變形前的速度、V2-帶鋼拉伸變形后的速度。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本實(shí)用新型帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，包括退火爐，退火爐內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、加熱段、均熱段和緩冷段。如圖1所示，帶鋼連續(xù)退火爐的緩冷段設(shè)有拉伸區(qū)，拉伸區(qū)設(shè)有相互平行的I號(hào)張力拉伸棍4、2號(hào)張力拉伸棍5和6支張力棍,I號(hào)張力拉伸棍、2號(hào)張力拉伸棍和張力的棍直徑為500_。I號(hào)張力棍1、2號(hào)張力棍2和3號(hào)張力棍3位于I號(hào)張力拉伸棍4之前,4號(hào)張力棍6、5號(hào)張力棍7和6號(hào)張力棍8位于帶鋼離開2號(hào)張力拉伸棍之后。I號(hào)張力拉伸棍和2號(hào)張力拉伸棍之間的間隙為10mm。帶鋼9位于I號(hào)張力拉伸輥4與2號(hào)張力拉伸輥5之間的區(qū)域?yàn)槔熳冃螀^(qū)10，拉伸變形區(qū)長(zhǎng)度為100.5mm,與水平放置的2支張力拉伸棍的中心距相同。I號(hào)張力拉伸棍、2號(hào)張力拉伸棍和張力棍的材質(zhì)為耐熱金屬ZG3Cr24Ni7NRe。I號(hào)張力拉伸棍、2號(hào)張力拉伸棍和張力棍表面進(jìn)行毛化處理，以增強(qiáng)增加張力拉伸輥與帶鋼表面的摩擦系數(shù)。
[0020]本實(shí)用新型帶鋼的熱拉伸過程為，厚度為0.30mm、牌號(hào)為DC04、常溫下屈服強(qiáng)度為21kg / mm2的帶鋼9在連續(xù)退火爐內(nèi)經(jīng)過溫度為710°C的均熱后進(jìn)入緩冷段的拉伸區(qū)。帶鋼9以速度Vl為2m / s依次經(jīng)過張力輥1、2、3逐級(jí)提升張力，然后經(jīng)過I號(hào)張力拉伸輥進(jìn)入拉伸變形區(qū)10。帶鋼9在拉伸變形區(qū)的溫度為700°C，在其再結(jié)晶溫度以上，屈服強(qiáng)度為3kg / mm2。2號(hào)張力拉伸輥的速度V2為2.4m / s,比I號(hào)張力拉伸輥的速度Vl大20%，帶鋼9在單位張力>3kg / mm2的條件下在拉伸變形區(qū)10完成延伸率為20%的熱拉伸，矯平板形并減薄為0.24_。完成熱拉伸后，帶鋼9依次經(jīng)過張力輥6、7、8逐級(jí)降低張力，完成熱拉伸全過程。
[0021]實(shí)施例2
[0022]本實(shí)用新型另一實(shí)施方式如圖2所示，在連續(xù)退火爐內(nèi)爐溫710°C的均熱段設(shè)有拉伸區(qū)，拉伸區(qū)設(shè)有處于同一水平面上互相平行的直徑500mm的張力輥和張力拉伸輥各2支。帶鋼9的牌號(hào)為DC04，寬度為1010mm。帶鋼9在710°C的屈服強(qiáng)度為2.8kg / mm2。帶鋼9以速度2m / s依次經(jīng)過張力輥I和張力拉伸輥4，帶鋼張力逐步提升后，進(jìn)入拉伸變形區(qū)10。拉伸變形區(qū)的長(zhǎng)度為2200mm，與2支張力拉伸輥的中心距相同。張力拉伸輥5和張力輥6的速度為2.02m / s，與張力拉伸輥4和張力輥I形成I %的速度差。帶鋼9在>2.8kg / mm2的單位拉伸張力下在拉伸變形區(qū)被拉長(zhǎng)1%,同時(shí)其寬度減為1000mm,帶鋼9的板形得到矯平。然后帶鋼9以2.02m / s的速度依次經(jīng)過張力拉伸輥5和張力輥6，帶鋼張力逐步遞減，完成熱拉伸全過程。此實(shí)施方式由于拉伸變形區(qū)較長(zhǎng)，僅適用于在延伸率(3%的前提下矯平帶鋼板形，可以用較少的張力輥數(shù)量實(shí)現(xiàn)。熱拉伸之后，帶鋼厚度基本不變，會(huì)有等同于拉伸延伸率的橫向拉窄率。本實(shí)施例的其余情況與實(shí)施例1相同。
【權(quán)利要求】
1.一種帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，包括退火爐，退火爐內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、加熱段、均熱段和緩冷段，其特征是:所述均熱段或緩冷段設(shè)有拉伸區(qū)，所述拉伸區(qū)設(shè)有I號(hào)張力拉伸棍(4)、2號(hào)張力拉伸棍(5)和2?20支張力棍,I?10支張力棍位于I號(hào)張力拉伸棍之前，I?10支張力棍位于2號(hào)張力拉伸棍之后；1號(hào)張力拉伸棍和2號(hào)張力拉伸棍之間的間隙為5?5000mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，其特征是:帶鋼位于I號(hào)張力拉伸輥(4)與2號(hào)張力拉伸輥(5)之間的區(qū)域?yàn)槔熳冃螀^(qū)(10)，所述拉伸變形區(qū)長(zhǎng)度為5?5000mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，其特征是:所述I號(hào)張力拉伸棍(4)、2號(hào)張力拉伸棍(5)和張力棍的材質(zhì)為耐熱金屬或耐熱非金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，其特征是:所述耐熱金屬包括Cr25Ni20Si2和ZG3Cr24Ni7NRe，所述耐熱非金屬為石英陶瓷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，其特征是:所述I號(hào)張力拉伸輥(4)、2號(hào)張力拉伸輥(5)和張力輥表面進(jìn)行毛化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)熱拉伸的裝置，其特征是:所述帶鋼的材質(zhì)為碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、硅鋼或鐵合金。
【文檔編號(hào)】C21D9/56GK203569155SQ201320713884
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】余召輝, 余游 申請(qǐng)人:余召輝