专利名称：1mm以下薄板试样防氧化热处理法的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，涉及一种冶金产品的热处理方法，是一种适合于实验室薄板拉伸样退火过程中防氧化处理的方法及装置。
背景技术：
汽车用深冲薄板生产工艺复杂，经冷轧后会产生不同程度的加工硬化，致使薄板内部存在有残余应力，从而给薄板性能带来不利影响。因而，深冲薄板冷轧后须进行退火处理，以消除薄板内部残余应力以及组织缺陷，且可以完成铁素体的再结晶及晶粒长大，获得再结晶织构组态。退火过程是冷轧板生产中决定最终产品性能的关键工序，对于薄板的深冲性能有着极其重要的作用。实验室进行冷轧薄板退火工艺研究，由于受实验条件限制，无法实现全氢光亮退火，在空气中退火后的样品表面氧化严重，甚至氧化脱碳，影响力学性能的测定，于是提出使用一种防氧化退火的方法，保证实验的准确性。与具有一定厚度的试样相比，Imm以下的冷轧板产生的氧化皮对减薄厚度的影响较大并会产生较严重的氧化变形，而厚件在热处理过程中产生的相同的氧化铁皮厚度对性能影响微乎其微。公开号为CN 1322850A的《液汽防护防氧化热处理方法及装置》中提供的防氧化热处理方法及装置，虽然可以满足无氧化退火，但操作方法较为复杂。公开号为CN1460724A 的《工件热处理高温防氧化纳米涂料》中提供的方法是一种纳米粘结剂涂料，涂于金属表面以达到均勻的无氧化脱碳的效果，该方法适用于有一定厚度的工件，对于厚度为Imm以下薄板带材，大量的涂料会对热处理过程中设定温度与钢件实际温度产生一定偏差，同时会对试样表面的成分产生一定的影响。目前冷轧深冲薄板实验室退火实验过程中一部分实验是在真空条件或惰性气体保护下进行，另一部实验是直接在空气下进行热处理实验。在真空条件或惰性气体的保护下实验，存在真空度问题以及热处理炉本身的密封性问题，一些实验的薄板带表面还是会产生一定程度的氧化。若在空气中直接进行退火处理，试样表面氧化严重，产生大量氧化皮，除减薄试样的厚度外，条形试样还会发生氧化变形，无法满足力学性能测试的准确性与稳定性。经测量，未防氧化热处理的0. 78mm厚度薄板试样去掉氧化皮后，剩余平均厚度为试样原厚度的96.6%。
发明内容
本发明的目的是公开一种厚度Imm以下、冷轧薄板拉伸试样的防氧化热处理方法。本发明是这样实现的，将厚度Imm以下的冷轧薄板制成9片300mmX30mm的拉伸试样，将其放入一根直径略大于薄板拉伸试样的宽度、长度为330-350mm的无缝管中，管内放入少量细锯末，管体两端用轻质耐火砖封口，并用耐火泥密封。然后将无缝管放入热处理加热炉内，在900°C以下温度范围作退火热处理试验，由于无缝管内处于密封状态，与外界空气隔绝，细锯末燃烧时首先与无缝管内的氧气发生反应；随着燃烧时间的延长，无缝管内的氧气越来越稀薄，直至处于无氧状态，使得薄板拉伸试样在退火过程中出现无氧化或少氧化的效果，从而保证薄板拉伸试样力学性能测定的准确性和良好的表面质量。本方法实验原材料容易满足，操作非常简单。未进行防氧化保护的试样直接在空气中退火，表面氧化严重，氧化皮的剥落减薄了板材的厚度，严重影响后续实验数据测定的准确性。使用该防氧化退火方法后，样品表面只产生极少量氧化，保证了后续力学性能检测的准确性。本发明与已有防氧化处理方法相比，不会因涂料的性质影响样品温度控制，或对样品表面产生渗碳等不利影响，同时该方法容易实现，成本低，可行性强，效率高。
四
图1、图2为实施例1、2的实验室退火工艺曲线图；图3为试样原始厚度与去掉氧化皮厚度对比图，从厚度为0. 78mm冷轧板上取样， 测定冷轧板不同部位的厚度，记录下数据；对这些冷轧板进行未防氧化热处理，再对其去掉氧化皮后进行不同部位的厚度测量，发现试样各部位有不同程度的减薄，减薄厚度范围在 0.01-0. 06mm内(由于板材本身存在厚度不完全均一的情况，所以对比图中出现个别部位没有减薄甚至增厚)。
五具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的描述。实施例1薄板试样化学成分为(重量百分比)C :0. 0066%、Si :0.01%, Mn 0. 148%, P 0. 0082%, S 0. 01%, Alt :0. 03%, Nb :0. 012%, Ti :0. 037%、余量为 Fe 和不可避免的杂质。从薄板上取9片冷硬板拉伸试样(规格为0. 78mmX300mmX30mm)，按9层顺序放入直径35mm、长度为360mm的无缝管体内，管内放入少量细锯末，细小的锯末燃烧时比大锯末更容易与氧气发生氧化反应。将轻质耐火砖用锯条切割出厚度10-15mm，直径略大于35mm 圆形，利用摩擦旋转的方式置入管端，再用耐火泥将砖与管的缝隙密封。将装有9片厚度为 0. 78mm的冷轧深冲钢板试样的密封钢管放入箱式电加热炉中，以池升温至700°C，保温池后断电冷却，随炉冷却至450 V出炉空冷。然后进行力学性能检测，检测结果见表1。实施例2薄板试样化学成分为(重量百分比)C :0. 0066%、Si :0.01%, Mn 0. 148%, P 0. 0082%, S 0. 01%, Alt :0. 03%, Nb :0. 012%, Ti :0. 037%、余量为 Fe 和不可避免的杂质。从薄板上取9片冷硬板拉伸试样(规格为0. 78mmX 300mmX 30mm)，按9层顺序放入直径35mm、长度为360mm的无缝管体内，管内放入少量细锯末，细小的锯末燃烧时比大锯末更容易与氧气发生氧化反应。将轻质耐火砖用锯条切割出厚度10-15mm，直径略大于35mm圆形，利用摩擦旋转的方式置入管端，再用耐火泥将砖与管的缝隙密封。将装有9块厚度为 0. 78mm的冷轧深冲钢板试样的密封钢管放入箱式电加热炉中，以池升温至720°C，保温池后断电冷却，随炉冷却至450 V出炉空冷。然后进行力学性能检测，检测结果见表1。将装有冷轧深冲钢的密封管和同样规格的3片冷硬板拉伸试样一同放入加热炉中以池升温至720V，保温池后空冷，随炉空冷至450°C出炉空冷。对比使用防氧化保护的试样与未使用防氧化保护的试样，未进行防氧化保护的试样表面有大量的氧化铁皮剥落， 用螺旋测微器测量氧化皮剥落后的样品厚度，测量结果见图3。然后进行力学性能检测，检测结果见表1。表1力学性能检测值
权利要求
1.Imm以下的薄板试样防氧化热处理法，其特征在于将薄板试样放入无缝钢管中，钢管内放入少量锯末，钢管两端口密封，在900°C以下对试样进行热处理时，钢管内的锯末受热燃烧，使锯末与氧气发生氧化反应，直至氧气被耗尽，热处理在少量氮气的气氛中进行，从而使薄板拉伸试样在热处理过程中实现无氧化或少氧化的效果。
2.根据权利要求1所述的一种Imm以下的薄板试样防氧化热处理法，其特征在于试样为薄板拉伸试样，规格为300mmX30mm。
3.根据权利要求1所述的一种Imm以下的薄板试样防氧化热处理法，其特征在于无缝钢管的直径大于试样宽度，长度大于试样长度。
4.根据权利要求1所述的一种以下Imm的薄板试样防氧化热处理法，其特征在于无缝钢管的两端用轻质耐火砖封口，用耐火泥密封。
5.根据权利要求1所述的一种Imm以下的薄板试样防氧化热处理法，其特征在于锯末为细锯末。
全文摘要
1mm以下薄板试样防氧化热处理法，属于冶金技术领域，将厚度1mm以下、规格为300mm×30mm的薄板拉伸试样与细锯末放入无缝管内，管体两端用轻质耐火砖封口后再用耐火泥密封。在900℃以下对试样进行热处理，管内氧气与细锯末发生反应，使细锯末燃烧，直至管体内氧气被耗尽，由于钢管内外隔绝，热处理在少量氮气的气氛中进行，从而使薄板试样在热处理过程中实现无氧化或少氧化的效果，消除了热处理试样变形等问题，保证了试样表面质量和力学性能测试的稳定性及准确性。
文档编号C21D1/74GK102230061SQ20111019624
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者冯岩青, 康利明, 张 杰, 王森清, 高志国 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司