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冷轧板屈服强度偏高,退火还是平整

昨天 22:05   浏览:0   作者:钢管动力知识组

做支架的老客户姓吴,跟了十二年没换过供应商。今年四月他给老麦打电话,说这批料不对,折弯回弹得厉害,模具垫了三次还是不到位。

老麦是钢厂的技术服务,第二天就到了吴的厂里。车间里两台折弯机,一台在做九十度的角件,操作工拿样板比了又比,角总是差着两三度,得回炉手工敲。

吴把一张板拍在台面上,说你摸摸,这板是不是比去年的硬。老麦没摸,问了一句:你们进厂复验了吗。吴说复验了,屈服偏高,超了标准上限一点点,抗拉正常,伸长率也够。

老麦说,那就不是一点点的事。

一、折弯回弹,先别急着调模具

折弯这活,模具是死的,料是活的。同一副模子,材料的屈服强度差一点,回弹就差一截,角件的角度跟着飘。

吴的操作工有经验,回弹大的时候就垫模、加压、把下模槽口换小,能找回来一些。可这批料奇怪,头几张调好了,做几十件又开始飘。这不是模具的事,是料在变。

老麦让他把不合格的件按冲压时间排开,果然,前面一批回弹小,中间一批回弹大,后面又小一点。他把卷号记下来,让吴把这几卷的头尾料各取一段,送检。

结果出来,同一卷里,卷头的屈服比卷中高出一截,卷尾也不低。吴看着报告说,这算不算不合格。老麦说,合不合格看标准,难不难用看你的模具。

屈服强度偏高,第一件事不是改工艺,是把数确认下来。

取样位置、取样方向、试验速度、引伸计的夹持,这几样都会影响结果。GB/T 228.1《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》对试验条件有规定,可厂里做复验,往往是随手剪一块,方向也不看。

冷轧板有轧制方向,顺着轧向和横着轧向,性能本来就不一样。折弯件的弯曲线如果横着轧向,开裂的风险大;顺着轧向弯,回弹的表现又不同。取样取错了方向,数就飘了。

还有时效。同一卷料,刚下线测一次,放一个月再测一次,屈服可能就上去了。吴那批料是三月到的,四月才用,中间在库房放了一个月,这个时间差得算进去。

老麦让吴把留样重新做了一遍,按规定方向、规定位置取,结果比第一次略低,但还是偏高。这就不是试验的问题了,是料本身。

二、退火:温度和时间的取舍

冷轧后的板是硬的,硬是因为加工硬化。要把硬度降下来,靠退火,让晶粒重新长起来。

退火有两条路线。一条是罩式退火,把卷垛起来,扣上内罩,抽真空或者通保护气,一炉烧十几个小时,升温慢、保温长、降温更慢。这条路性能均匀,就是周期长,卷与卷之间还容易粘结。另一条是连续退火,带钢在炉子里跑一遍,几分钟的事,产量高、性能稳,但炉子一开就不能停。

温度和时间是一对。温度高一点,时间可以短一点;温度低一点,时间就得拉长。退火不足,再结晶不完全,屈服就下不来;退火过头,晶粒粗大,成型时表面起橘皮,强度也未必好看。

老麦问吴,你这批料是哪个厂供的。吴说了名字。老麦心里有数,那家的连续退火线去年检修过,检修前后的料,性能会有一点差。他没跟吴说这个,只说,先按退火不足这条线查。

三、平整:那一两个百分点的延伸率

退火之后还有一道,平整。

平整是把退火后的板再过一次小压下量的轧制,压下量很小,百分之一上下,目的是消除屈服平台、改善板形、把表面粗糙度做出来。

别小看这一下。退火后的板,应力应变曲线上常常有一段屈服平台,冲压时会出现吕德斯带,表面一道一道的。平整把这一段压掉,屈服强度也会跟着降一点,成型就顺了。

延伸率给多少,是门手艺。给少了,屈服平台没消干净,冲压还是起皱、起带;给多了,加工硬化又回来,屈服反而上去,还伤成型性。所以平整不是"越多越好",是"刚好"。

老麦让吴去问供方一句:这批料的平整延伸率是多少。吴打电话过去,对方查了半天,说按常规做的。老麦说,常规是多少。对方支吾了一下,说零点几。

老麦说,问题就在这个零点几上。

四、时效:料放着也会变硬

冷轧板有个脾气,放久了会自己变硬。

这叫时效。钢里的碳、氮在室温下慢慢析出,钉住位错,屈服强度就往上走,塑性和成型性往下掉。快的一两周就能测出来,慢的两三个月,夏天比冬天快。

吴那批料在库房放了一个月,正好赶上天气转暖。就算出厂时屈服是合格的,放到他手上也可能偏高。这种情况,供方不算违约,用户却实打实吃了亏。

老麦给吴出了个主意:以后大批量的单子,按生产计划分批进料,别一次压三个月的库存。真要用库存料,先取一段做折弯试验,能弯过去再用。吴说这太麻烦。老麦说,比废一批件省事。

还有一种办法是让供方做时效控制,比如控制成分里的碳氮含量,或者用铝脱氧。这些是钢厂的事,用户能做的,是把库存周转起来。

五、工艺怎么调,先动哪一颗螺丝

查到最后,吴这批料的屈服偏高,三个原因都占了一点:退火略微不足,平整延伸率偏下限,再加上一个月的时效。

老麦给他的方案不是一句话换料。先把现有库存按卷分开,头尾料降级做不折弯的件;中间段做折弯件,模具间隙放大一点点,下模槽口换大一号;折弯速度降下来,别一脚踩到底。

同时跟供方谈下一批的技术条件,把平整延伸率写进协议,别只写"按标准"。吴担心供方不答应。老麦说,你要的是稳定,不是便宜,把这句话说清楚,多数供方愿意谈。

半个月后吴打电话来,说这批料用完了,废品率降到可以接受。老麦问,模具改了吗。吴说改了两副。老麦说,那就对了,料的事和模具的事,从来不是二选一。

折弯开裂到底怪材料还是怪模具,Q235冷轧板折弯开裂,材料还是模具问题里有过一场更像吵架的讨论;要是同一卷上硬度忽高忽低,冷轧板退火平整,硬度不均到底怎么查里那套办法也能借用。

常见问题

问:屈服偏高一定是退火没做好吗?

答:不一定。退火不足、平整延伸率不合适、时效、取样方向不对,都会让屈服偏高。先按规定取样复验,排除试验因素,再顺着工艺往下查。一上来就认定是退火,容易改错地方,白花钱。

问:平整延伸率是不是越大越好?

答:不是。延伸率小,屈服平台消不干净,冲压容易起带、起皱;延伸率大,加工硬化回来,屈服反而升高,成型性下降,表面质量也受影响。合适的原则是刚好消除屈服平台,具体按设备和协议定。

问:料放在库里几个月,真的会变硬吗?

答:会,这叫时效。室温下碳氮析出,屈服慢慢往上走,塑性和成型性往下掉,天热时更明显。库存周转慢的厂,进料前抽一段做折弯或者拉伸,比出了问题再追责省事得多,还能省一笔退货的钱。

问:取样取哪里,方向有影响吗?

答:有。冷轧板顺着轧向和横向的性能不一样,折弯件的弯曲线跟轧向的关系也影响开裂。取样位置要避开边部和头尾的异常段,方向按标准或者协议。随手剪一块去测,数经常靠不住。

问:已经偏高的料还能用吗?

答:多数能用,但要改用法。降级做不折弯、不变形的件;折弯件放大模具间隙、换大槽口、放慢速度;必要时分段使用,头尾和中段分开。全批退货成本高,先算清楚能救回多少,再决定退不退、怎么退。

有冷轧板成型、退火工艺或者来料复验的问题,欢迎到钢管动力发布需求,让懂轧制也懂冲压的人来对接。钢管动力,关联公众号:钢标控。

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