冷間圧延プロセス中の微細組織の変化
冷間圧延後、鋼ストリップは平らになり、伸び、格子が歪んで破壊され、その結果、可塑性が低下し、強度と硬度が増加します。この現象を加工硬化といいます。
冷間圧延後、スチールコイルの粒子は押しつぶされて伸長し、大きな格子歪みが生じます。これにより、鋼の硬度が増加し、可塑性と靭性が低下します。加工硬化現象.
鋼が再結晶温度より高くオーステナイト化温度より低い温度に加熱され、その後一定期間熱保存されると、粒界の不安定な原子が熱運動によって再配列されます。核生成と粒子成長の全プロセスを通じて、新しい等軸粒子が生成されます。これは次のように定義されます。再結晶現象.
その結果、鋼の強度と硬度は低下しますが、その塑性と靭性は向上し、鋼帯に優れた加工特性と使用特性が与えられます。
再結晶には特定の温度と保持時間の条件が必要です。しかし、加熱温度が高すぎたり、保持時間が長すぎたりすると、新たに形成された等軸粒子間の境界融着が起こり、異常粒成長が継続的に発生します。このプロセスにより、鋼のすべての機械的特性が劣化します。
したがって、再結晶焼鈍は次のように要約できます。制御された加熱と保温により、このプロセスは冷間圧延鋼の再結晶を完全に誘発し、同時に過度の結晶粒成長を厳密に抑制します。{0}
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アニーリングプロセス中の再結晶後の粒径に影響を与える主な要因は、アニーリング温度と保持時間です。特定の冷間変形条件下では、再結晶後の結晶粒径は焼鈍温度と保持時間によって変化します。温度が高く、保持時間が長いほど、粒子は粗くなります。
アニーリングの理由
冷間圧延変形後、鋼の内部微細構造は、結晶欠陥が大量に蓄積するとともに、細長く破砕された粒子を特徴とします。これにより、金属の内部自由エネルギーが上昇し、金属が不安定な熱力学的状態になります。この材料は本質的に、低い自由エネルギーと高い安定性を備えた完全で整然とした微細構造に自発的に戻る傾向があります。
室温では、原子の運動エネルギーは低く、拡散能力は弱く、拡散速度は非常に遅いです。結果として、この自発的な構造回復は単独で起こることはありません。したがって、外部の活性化エネルギーが必要になります。この活性化は鋼を指定温度に加熱することで達成され、原子に十分な拡散運動エネルギーを与え、格子歪みを除去し、微細構造と機械的特性の両方に好ましい変態を引き起こします。
上記の理由により、すべての冷間圧延鋼製品は焼きなまし熱処理を受ける必要があります。{0}
アニーリングの目的と機能
アニーリングとは、鋼ストリップを指定の温度に加熱し、その温度に保持してから冷却する技術プロセスを指します。
冷間圧延板の焼きなましは、冷間圧延鋼板の製造において最も重要な熱処理手順の 1 つです。-さまざまな鋼種に基づいて、冷間圧延鋼帯の焼鈍プロセスは、一次焼鈍、中間焼鈍、完成品焼鈍に分類されます。-完成品焼鈍は最も広く採用されているプロセスです。その主な目的は、冷間圧延によって引き起こされる内部応力と加工硬化を除去し、鋼板が機械的特性、技術的特性、微細構造の指定された要件を満たすことを可能にすることです。この種の熱処理は一般に再結晶焼鈍と定義されます。
バッチ焼鈍ラインと連続焼鈍ラインの比較の違い
•バッチアニーリング：非常に長い生産サイクル（数十時間）が特徴です。これは酸洗ラインやレベラーラインとは別に配置されていますが、完全なコールドストリップ製造プロセスに統合されています。脱脂と酸洗はオプションで実行でき、鋼種や仕様が生産全体に与える影響は最小限です。単一炉操作による柔軟な小規模バッチと組織化された生産をサポートします。{{3}生産量や製品品種の変化に応じていつでも炉の数を調整できます。中間プロセスの間には在庫バッファーが存在し、生産量や製品の多様性に対する高い適応性を備えています。多品種、少量のバッチ生産や実験生産に最適です。{{8}
・連続焼鈍：短い生産サイクル（数分）を誇ります。脱脂・酸洗、焼鈍、レベリングを一貫した生産ラインで行い、高い生産効率を実現します。しかし、生産計画による停止や仕様・品種の切り替えなどにより、多額のコストが発生します。製品仕様の範囲が広すぎる場合や、出力が低すぎる場合には適しません。単一品種の大量生産向けに最適化されています。-
•バッチアニーリングベル-型炉焼鈍の加熱速度と冷却速度は遅いため、炭化物の析出と結晶粒の成長に十分な時間がかかります。この再結晶焼鈍法は、深絞り性能に有利なパンケーキ粒子の形成に役立ち、優れた n{2}} 値と r- 値を達成できます。これにより、深絞り鋼種および超深絞り鋼種の製造において便利な特性制御が可能になり、この分野では明確な優位性を備えています。{{6}
・連続焼鈍加熱速度と冷却速度が速く、保持時間が短いのが特徴です。十分な再結晶と良好な成形性を実現するには、化学組成と焼鈍スケジュールに厳しい要件が課されます。バッチ-焼きなましされた製品と比較して、連続焼きなましで製造された低炭素鋼-製品は、より高い硬度、より高い強度、より低い可塑性を示します。このプロセスは、高張力自動車用鋼の製造に適しています。-
•バッチアニーリングスチールコイル全体に焼きなましを施す工程です。コイルの内層と外層の間の温度分布が不均一になると、コイルの固着が発生しやすくなります。ストリップ表面の残留油は加熱により揮発します。揮発が不十分な場合、表面の清浄度が低下します（オプションで脱脂および洗浄プロセスが利用可能です）。極薄製品仕様の生産には適していませんが、中厚ゲージ製品には生産制限がありません。-
・連続焼鈍ストリップは、きれいな表面を得るために前工程の脱脂と洗浄を受けます。{0}巻き戻しおよび加熱中、鋼ストリップは均一な温度分布を維持し、優れた平坦性とストリップ形状を実現します。このプロセスは、厳しい表面品質要件を持つ製品や薄肉鋼製品の製造に適しています。-
