SPCC薄板冷轧及连续退火工艺研究

　　1 前言

　　SPCC是一种低碳铝镇静钢，主要应用于汽车制造、电气产品、机车车辆、航空航天、精密仪表等领域。近年来，低廉的价格、良好的塑性加工性能和突出的冲压性能，使SPCC薄板在食品包装领域，发展成为非直接接触的干杂罐(如茶叶罐、饼干盒、烟盒等)用包装材料的主要原料。SPCC薄板的优良力学性能必须经过退火处理才能得到。实际生产中，低硬度级别的SPCC产品，多采用罩式退火工艺处理; 高硬度级别的SPCC产品，须经过连续退火工艺处理。受冷轧和热处理工艺参数设计不当的影响，连续退火处理的高硬度级别SPCC薄钢板通常会呈现晶粒尺寸粗大且分布不均的现象，经平整处理后，屈服强度指标大幅度下降，屈强比降低，严重影响最终产品的综合力学性能和使用寿命[1～4]。鉴于实际生产中遇到的此类问题，本研究重点关注冷轧及连续退火工艺参数对SPCC薄板再结晶显微组织及力学性能的影响规律，分析获得高屈强比性能指标时所对应的最佳再结晶晶粒尺寸及最优工艺参数。

　　2 试验部分

　　2.1 试验原料

　　试验用冷轧薄板的化学成分见表1，薄板规格及轧制规程参数见表2。1#试样和2#试样最主要的区别在于二轧程的压下率相差较大。

　　2.2 连续退火工艺流程

　　文献报道指出[2～4]，退火过程的均热段保温温度及保温时间是影响再结晶组织均匀性和力学性能的至关重要的2个因素。鉴于已有的报道，本研究重点关注连续退火模拟过程的均热段保温时间和均热温度对SPCC薄板再结晶组织的影响效果，并分析再结晶晶粒尺寸均匀性对力学性能的影响规律，进而确定获得SPCC薄板高屈强比数值的最优化组织结构和工艺参数。试验用SPCC薄板连续退火模拟工艺流程及各阶段工艺参数见图1。

　　2.3 试验方法

　　2.3.1 试样制备

　　SPCC薄板冷轧及平整恒延伸率工艺处理在四辊直拉式可逆冷轧机上进行，冷轧最大轧制力达到2500kN，平整恒延伸率为0.5%; SPCC薄板的连续退火工艺在CAS-300III型带钢连续退火模拟试验机上进行，试验过程采用氮气作为保护气氛和冷却气氛。

　　2.3.2 金相组织分析

　　SPCC退火薄板使用4%硝酸酒精溶液腐蚀，再利用Carl Zeiss M2m型正置金相显微镜观察组织结构，观察位置是薄板的纵截面。

　　2.3.3 力学性能分析

　　SPCC退火薄板拉伸曲线利用Zw ick/RoellZ330-E型拉伸机测试，试样加工标准按照GB/T228.1-2010进行; 硬度数值由Wilson R574/T型表面洛氏硬度计测定。

　　2. 3. 4 再结晶温度测定