냉간압연 공정 중 미세조직의 변화
냉간 압연 후 강판은 편평해지고 신장되며 격자가 뒤틀리고 부서져 소성이 감소하고 강도와 경도가 증가합니다. 이 현상을 가공경화라고 합니다.
냉간 압연 후에는 강철 코일의 입자가 찌그러지고 늘어나며 심한 격자 변형이 발생합니다. 이로 인해 강철의 경도가 증가하고 가소성 및 인성이 감소합니다.가공경화 현상.
강철을 재결정 온도보다 높지만 오스테나이트화 온도보다 낮은 온도로 가열한 후 보온 기간을 거치면 결정립계의 불안정한 원자가 열 운동을 통해 재배열됩니다. 핵 생성 및 결정립 성장의 전체 과정을 통해 새로운 등축 결정립이 생성되며, 이는 다음과 같이 정의됩니다.재결정 현상.
결과적으로 강철의 강도와 경도는 감소하는 반면, 가소성 및 인성은 향상되어 강철 스트립의 가공 및 서비스 특성이 우수합니다.
재결정화에는 특정 온도 및 유지 시간 조건이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 가열 온도가 너무 높거나 유지 시간이 지나치게 길어지면 새로 형성된 등축 결정립 사이에 경계 융합이 발생하여 지속적으로 비정상적인 결정립 성장이 유발됩니다. 이 과정은 결국 강철의 모든 기계적 특성을 저하시킵니다.
따라서 재결정 어닐링은 다음과 같이 요약할 수 있습니다. 제어된 가열 및 보온을 통해 이 공정은 냉간 압연강의 재결정을 완전히 유도하는 동시에 과도한 입자 성장을 엄격하게 억제해야 합니다.
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어닐링 공정 중 재결정 후 결정립 크기에 영향을 미치는 주요 요인은 어닐링 온도와 유지 시간입니다. 특정 냉간 변형 조건에서 재결정 후 결정립 크기는 어닐링 온도와 유지 시간에 따라 달라집니다. 온도가 높을수록, 유지 시간이 길어질수록 입자가 더 거칠어집니다.
어닐링 이유
냉간 압연 변형 후 강철의 내부 미세 구조는 결정 결함이 대량으로 축적된 것과 함께 길고 부서진 입자를 특징으로 합니다. 이는 금속의 내부 자유 에너지를 증가시켜 금속을 불안정한 열역학적 상태로 만듭니다. 이 재료는 본질적으로 자유 에너지가 낮고 안정성이 높은 완전하고 질서정연한 미세 구조로 자발적으로 되돌아가는 경향이 있습니다.
실온에서 원자는 운동 에너지가 낮고 확산 능력이 약하며 확산 속도가 매우 느립니다. 결과적으로 이러한 자발적인 구조적 회복은 저절로 일어날 수 없습니다. 따라서 외부 활성화 에너지가 필요합니다. 이러한 활성화는 강철을 특정 온도로 가열하여 달성되며, 이는 원자에 충분한 확산 운동 에너지를 제공하고 격자 왜곡을 제거하며 미세 구조와 기계적 특성 모두에서 유리한 변형을 유도합니다.
위와 같은 이유로 모든 냉간압연강재 제품은 어닐링 열처리를 거쳐야 합니다.
어닐링의 목적과 기능
어닐링은 강철 스트립을 특정 온도로 가열하고 해당 온도에서 유지한 다음 냉각하는 기술 프로세스를 말합니다.
냉간 압연 강판의 어닐링은 냉간 압연 강대 생산에서 가장 중요한 열처리 공정 중 하나입니다.- 다양한 강철 등급에 따라 냉간 압연 강대의 어닐링 공정은 1차 어닐링, 중간 어닐링 및 완제품 어닐링으로 분류됩니다. 완제품 어닐링은 가장 널리 채택되는 공정입니다. 핵심 목적은 냉간 압연으로 인한 내부 응력 및 가공 경화를 제거하고 강판이 지정된 기계적 특성, 기술적 특성 및 미세 구조 요구 사항을 충족할 수 있도록 하는 것입니다. 이러한 유형의 열처리는 일반적으로 재결정 어닐링으로 정의됩니다.
배치 어닐링 라인과 연속 어닐링 라인의 비교 차이점
•일괄 어닐링: 생산주기가 매우 길다(수십시간). 이는 산세척 라인 및 레벨러 라인과 별도로 배치되지만 완전한 냉간 스트립 생산 공정에 통합됩니다. 탈지 및 산세척은 선택적으로 수행할 수 있으며 강철 등급 및 사양이 전체 생산에 미치는 영향은 최소화됩니다. 단일-로 작동으로 유연한 소규모 배치 및 체계적인 생산을 지원합니다. 로의 수는 생산량 및 제품 다양성 변화에 따라 언제든지 조정될 수 있습니다. 중간 프로세스 사이에 재고 버퍼가 존재하여 출력 및 제품 다양성에 대한 강력한 적응성을 부여합니다. 이는 다양한-다양성, 소규모-배치 생산 및 실험적 생산에 이상적입니다.
•연속소둔: 짧은 생산주기(수분)를 자랑합니다. 탈지/산세, 어닐링, 레벨링이 하나의 통일된 생산 라인으로 통합되어 높은 생산 효율성을 보장합니다. 그러나 생산계획에 따른 가동중단, 사양 및 품종 변경 등으로 인해 높은 비용이 발생한다. 제품 사양의 적용 범위가 지나치게 넓거나 출력이 지나치게 낮은 경우에는 적합하지 않습니다. 이는 대량-단일-품종 생산에 최적화되어 있습니다.
•일괄 어닐링종-형 노 어닐링의 가열 및 냉각 속도는 느리므로 탄화물 석출 및 입자 성장에 충분한 시간을 제공합니다. 이 재결정 어닐링 방법은 Deep Drawing 성능에 도움이 되는 팬케이크 입자 형성에 도움이 되며 우수한 n-값과 r-값을 얻을 수 있습니다. 이는 딥인발 및 초-딥인발 강-강종 생산 시 편리한 특성 관리를 가능하게 하며 이 분야에서 뚜렷한 우위를 점하고 있습니다.
•연속소둔빠른 가열 및 냉각 속도와 짧은 유지 시간이 특징입니다. 충분한 재결정과 유리한 성형성을 달성하기 위해 화학 조성 및 어닐링 일정에 엄격한 요구 사항을 적용합니다. 배치-소둔 제품과 비교하여 연속 소둔을 통해 생산된 저-탄소강 제품은 경도가 높고 강도가 높으며 소성이 낮습니다. 이 공정은 고강도-자동차강판 제조에 더 적합합니다.
•일괄 어닐링이 공정은 철강 코일 전체에 대해 어닐링을 수행합니다. 코일의 내부 층과 외부 층 사이의 고르지 않은 온도 분포로 인해 코일이 쉽게 고착됩니다. 스트립 표면의 잔류 오일은 가열을 통해 휘발됩니다. 휘발이 부적절하면 표면 청결도가 저하됩니다(탈지 및 세척 공정 선택 가능). 초박형 제품 사양 생산에는 부적합하지만, 중후형 제품에 대한 생산 제한은 없습니다.
•연속소둔스트립은{0}}깨끗한 표면을 얻기 위해 사전 탈지 및 세척 과정을 거칩니다. 풀림 및 가열 중에 강철 스트립은 균일한 온도 분포를 유지하여 탁월한 평탄도와 스트립 모양을 제공합니다. 이 공정은 표면 품질 요구 사항이 엄격한 제품과 얇은{3}}강 제품을 제조하는 데 적합합니다.
