连续退火炉Continuous Annealing Furnace基础知识 1.炉型的选择和应用，采用什么炉子退火，主要根据产品种类和 钢种特性决定（表6-21） 表6-21各类不锈钢退火炉型选择 钢种热轧后冷轧后 马氏体钢罩式炉（BAF）连续退火炉 铁素休钢罩式炉（BAF）连续退火炉 奥氏体钢连续退火炉连续退火炉热轧后的马氏体钢通过BAF在大于A3温度条件下退火。使热轧后的马氏体组织在保温的条件下充分转化奥氏体组织，然后缓冷至一定温度这时完全转变为铁素体组织，消除了热轧后的马氏体组织。另外，在保温期间碳化物也得到均匀分布。 热轧后的铁素体钢几乎总有一些马氏体，因此往往也选用BL 炉。当然，对于单相铁素体钢，热轧后不存马氏体，采用AP（H）炉退火更合理。 热轧后奥氏体钢需通过退火使碳化物溶解和快速冷却防止再析出，所以只能用AP（H）炉。 至于冷却后不锈钢的退火，都是通过再结晶消除加工硬化而过到过到目的的。奥氏体不锈钢除此之外，还要使冷轧时产生的形变
马氏体转变为奥氏体，因此都用AP（C） BA 这样的连续炉退火。如果用BL 炉，则存在以下问题：1. 不管在什么条件下退火，由于退火时间长表面都会氧化，生成不均匀的铁鳞，存在显著的退火痕迹 2. 退火温度较高时，容易粘结和发生层间擦伤等表面缺陷。 ⑵退火条件 ①退火条件的确定按下面的程序框图确定退火条件。 应注意的事项： 用记的加工制造方法变化或对材质的要求变动时，应修订退火条件。初期阶段没有充分把握，应按用户对退火产品的质量评价判定退火条件是否合适。 再结晶特性调查用碳矽棒热处理作实验（画出硬度曲线、 晶粒度曲线、确认金相组织）退火温度设定设定退火温度上、下限值及退火时间 出炉口目标材料温度的设定设定材温仪表指示值的目标值 （上、下限温度） 各段炉温和机组速度设定根据理论计算进行初步设定 机组实际运行试验确认燃烧状况（烧咀负荷等）和 通板状况（机组速度、除鳞性 前后操作状况） 判定性能是否合格根据检查标准判定 退火条件确定 前部工序，如炼钢、热轧、甚至冷轧的条件发生变化，需要修改
退火炉操作规程 一、退火炉装炉前的检查和准备工作 1、检查冷却循环水系统是否正常，进水、回水闸门是否打开。流经循环风机、炉门的冷却水是否畅通，有无漏水现象，冷却水压力是否达到0.1～0.3Mp，水温低于25℃，水量是否合适。 2、检查风压系统是否正常，管道有无漏气现象，风压是否达到0.4～0.6Mp，炉门气缸工作是否正常。 3、检查电气设备、仪表工作是否正常，热电偶是否完好，有无短路现象，测温是否准确。 4、检查炉门提升机构工作是否正常，链条、钢丝绳有无损坏、断丝。炉门升降应无卡阻、碰撞现象，机构动作必须灵活，炉门安全销伸缩自如，上下行程开关工作灵敏可靠。 5、检查循环风机、吹洗风机轴承润滑是否良好，转动是否正常，有无杂音。 6、清除炉子周围的障碍物、易燃物。将炉膛内、铝卷、小车及小车轨道内的铝屑、脏物清扫干净。 二、退火炉进出炉操作规程 1、装炉前应按生产工艺卡片要求，认真核对带卷或垛板的合金牌号、批号、规格、状态、重量，按要求填写记录。 2、装料时一定要装正，带卷上下左右前后基本对称，卷与卷之间间隙基本一致，不允许超重、超长、超宽、超高。退火时卷与卷、垛与垛的重量差要尽量小（卷与卷的重量差小于1 T，垛与垛的重量差小于0.5T）。特殊情况时，考虑装炉的经济性，可将不同厚度、不同重量的成品装在一炉内退火，但必须分区控制温度，有重量差时应将热电偶插在小卷或小垛上。 3、正确安插热电偶。热电偶的安插深度为：卷材25～30mm，板材≮50mm。其安插位置必须位于卷或垛的中心位置，并要求安插牢靠，不漏气，无短路现象。 4、打开炉门。首先松开炉门压紧装置，将炉门提升到上极限位置，并插好安全销。 5、进炉过程。 ⑴10T炉应先把小车和料车间的销子插好，然后开动小车，把料车推进炉膛内，等料车到位停稳后拔出销子，最后把小车开出炉膛停在原定的位置上。 ⑵20T炉应先接通卸料车电源，启动油泵电机，用顶升机构将装有工件的料盘顶升到上限位，然后把卸料车开入炉膛内到正确位置，并将料盘放在炉膛内的立柱上，待料盘放稳后，把卸料车开出炉膛外停在原定的位置上，并关停油泵及卸料车电源。 6、关闭炉门。等小车停稳后，拔出炉门安全销，降下炉门到下极限位，并用气缸压紧炉门。炉门压紧应均匀、密封，无明显漏气现象。 7、出炉过程与进炉过程的操作程序相反。
第六章回复与再结晶 (一)填空题 1. 金属再结晶概念的前提是，它与重结晶的主要区别是。 2. 金属的最低再结晶温度是指，它与熔点的大致关系是。 3 钢在常温下的变形加工称，铅在常温下的变形加工称。 4．回复是，再结晶是。 5．临界变形量的定义是，通常临界变形量约在范围内。 6 金属板材深冲压时形成制耳是由于造成的。 7．根据经验公式得知，纯铁的最低再结晶温度为。 (二)判断题 1．金属的预先变形越大，其开始再结晶的温度越高。（×） 2．变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。（√）3．金属的热加工是指在室温以上的塑性变形过程。（×） 4．金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒。（√） 金属铸件不能通过再结晶退火达到细化晶粒的目的，因为铸件，没有经受冷变形加工，所以当加热至再结晶退火温度时，其组织不会发生根本变化，因而达不到细化晶粒的目的。 再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料，其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。再结晶退火的温度较低，一般都在临界点以下。若对铸件采用再结晶退火，其组织不会发生相变，也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等)，所以不会形成新晶粒，也就不能细化晶粒。 5．再结晶过程是形核和核长大过程，所以再结晶过程也是相变过程。（×）； 6 从金属学的观点看，凡是加热以后的变形为热加工，反之不加热的变形为冷加工。 （×） 7 在一定范围内增加冷变形金属的变形量，会使再结晶温度下降。( √) 8．凡是重要的结构零件一般都应进行锻造加工。（√） 9．在冷拔钢丝时，如果总变形量很大，中间需安排几次退火工序。( √) 10．从本质上讲，热加工变形不产生加工硬化现象，而冷加工变形会产生加工硬化现象。这是两者的主要区别。( ×) (三)选择题 1．变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型( )。 A．与变形前的金属相同 B 与变形后的金属相同 C 与再结晶前的金属相同D．形成新的晶型 2．金属的再结晶温度是( ) A．一个确定的温度值B．一个温度范围 C 一个临界点D．一个最高的温度值 3．为了提高大跨距铜导线的强度，可以采取适当的( A )。 A．冷塑变形加去应力退火 B 冷塑变形加再结晶退火 C 热处理强化D．热加工强化 4 下面制造齿轮的方法中，较为理想的方法是( C )。 A．用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮B用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮 C 由圆钢棒热锻成圆饼再加工成齿轮D．由钢液浇注成圆饼再加工成齿轮 5．下面说法正确的是( C )。 A．冷加工钨在1 000℃发生再结晶 B 钢的再结晶退火温度为450℃ C 冷加工铅在0℃也会发生再结晶D．冷加工铝的T再≈0.4Tm＝0.4X660℃＝264℃ 6 下列工艺操作正确的是(D ) 。 A．用冷拉强化的弹簧丝绳吊装大型零件淬火加热时入炉和出炉 B 用冷拉强化的弹簧钢丝作沙发弹簧 C 室温可以将保险丝拉成细丝而不采取中间退火 D．铅的铸锭在室温多次轧制成为薄板，中间应进行再结晶退火 7 冷加工金属回复时，位错(C )。
退火炉操作规程 一、目的和适用范围 目的：为了保证公司退火工艺的正确地执行，并同时保证设备的正确操作和使用，特制定本规程。 适用范围：适用于脱退平车间使用全氢罩式退火炉机组对进行退火作业的全过程。 二、设备的主要技术参数 1、整体参数 设备名称：全氢罩式退火炉 型号：HOg 200/580 St-H2-B 最高工作温度：760℃ 最大钢卷外径：1950 mm 最大堆垛高度：5800 mm (包括对流板) 设计年产量：211000 t 生产钢种：CQ、DQ、DDQ钢 2、能源介质 ①天然气 天然气发热值………………………………………………9.77kWh / m3 压力（在T.O.P接点）…………………………………….0.3～0.4MPa ②氮气（N2） 微量氧含量…………………………………………………….≦10 ppm 露点 (60) 压力（吹扫）…………………………………..….……0.6MPa±10% (控制)…………………………………………….…0.6~0.8MPa 应急N2储量…………………………………………………..1000 Nm3 ③氢气（H2） 微量氧含量…………………………………………………………5 ppm 露点…………………………………………………..……..……...-60 ℃
供气压力………………………………………………..…0.2MPa±10% ④冷却水 悬浮物…………………………………………………..….….≤10 mg/L PH值…………………………….…………………………………＜7.43 总硬度…………………………………………………...………310mg/L 最高入口温度………………………………………………….. ≤33 ℃ 供水压力…………………………………………………….0.2~0.4 Mpa 炉台冷却用水量………………………………………………….20 m3/h 冷却罩冷却用水量（最大）……………………….…….…….110 m3/h ⑤电 供电电压…………………………………..3相380v±10% 50±1 Hz 消耗………………………………………………………..平均760 kVA 3、炉台（10座） 每座炉台： 炉台最大负荷：………………………………………….……..……….114 t 电机功率：……………………………………………….……………22 kW 风机转速：……………………………………………...590/1475/2500 rpm 风量：…………………………………………….……..最大100000 Nm3/h 风扇直径：………………………………………………….…….Φ950 mm 冷却水消耗：………………………………………………….………2 m3/h 4、加热罩（5个） 每个加热罩： 设计温度：………………………………….…………………………850℃极限温度：……………………………………….…..880℃（870℃报警）主烧嘴功率：……………………………………….…….1400 kW（8个）主烧嘴数量：…………….…8个（分两排切向均布，带自动点火装置）废氢烧嘴：……………………………….………1个（带自动点火装置）重量：…………………………………………….…………………约11.5t
将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。 退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。 退火的目的： （1）降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工； （2）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准备； （3）消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。 退火和正火主要用于预备热处理，对于受力不大、性能要求不高的零件，退火和正火也可作为最终热处理。 退火方法的分类 常用的退火方法，按加热温度分为： 临界温度（Ac1或Ac3）以上的相变重结晶退火：完全退火、扩散退火、不
完全退火、球化退火。 临界温度（Ac1或Ac3）以下的退火：再结晶退火、去应力退火。 七类退火方式 1、完全退火 工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（完全奥氏体化）。 完全退火主要用于亚共析钢（wc=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时，Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出，使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低，给最终热处理留下隐患。 目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。亚共析钢完全退火后的组织为F+P。 实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。 2、等温退火 完全退火需要的时间长，尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。如将奥氏
1、一块单相多晶体包含。 A．不同化学成分的几部分晶体B．相同化学成分，不同结构的几部分晶体C．相同化学成分，相同结构，不同位向的几部分晶体 2、在立方系中点阵常数通常指。 A．最近的原子间距B．晶胞棱边的长度 3、每一个面心立方晶胞中有八面体间隙m个，四面体间隙n个，其中。 A．m=4，n=8B．m=13，n=8C．m=1，n=4 4、原子排列最密的一族晶面其面间距。 A．最小B．最大 5、晶体中存在许多点缺陷，例如 A．被激发的电子B．空位C．沉淀相粒子 6、金属中通常存在着溶质原子或杂质原子，它们的存在。 A．总是使晶格常数增大B．总是使晶格常数减小C．可能使晶格常数增大，也可能使晶格常数减小 7、金属中点缺陷的存在使电阻。 A．增大B．减小C．不受影响 8、空位在过程中起重要作用。
A．形变孪晶的形成B．自扩散C．交滑移 9、金属的自扩散的激活能应等于。 A．空位的形成能与迁移激活能的总和B．空位的形成能C．空位的迁移能 10、位错线上的割阶一般通过形成 A．位错的交割B．交滑移C．孪生 一、名词解释 沉淀硬化、细晶强化、孪生、扭折、第一类残余应力、第二类残余应力、、回复、再结晶、多边形化、临界变形量、冷加工、热加工、动态回复、动态再结晶 沉淀硬化：在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和由之脱出微粒弥散分布于基体中导致硬化。 细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法。 孪生：在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 扭折：在滑移受阻、孪生不利的条件下，晶体所做的不均匀塑性变形和适应外力作用，是位错汇集引起协调性的形变。 按残余应力作用范围不同，可分为宏观残余应力和微观残余应力等两大类，其中宏观残余应力称为第一类残余应力（由整个物体变形不均匀引起），微观残余应力称为第二类残余应力（由晶粒变形不均匀引起）。 储存能：在塑性变形中外力所作的功除大部分转化为热之外，由于金属内部的形变不均匀及点阵畸变，尚有一小部分以畸变能的形式储存在形变金属内部，这部分能量叫做储存能。回复：经冷塑性变形的金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前（即再结晶之前）的微观结构变化过程。 再结晶：经冷变形的金属在一定温度下加热时，通过新的等轴晶粒形成并逐步取代变形晶粒的过程。 多边形化：指回复过程中油位错重新分布而形成确定的亚晶结构过程。 临界变形量：需要超过某个最小的形变量才能发生再结晶，这最少的形变量就称为临界变形量。 冷加工：在再结晶温度以下的加工过程；在没有回复和在接近的条件下进行的塑性变形加工。热加工：在再结晶温度以上的加工过程；在再结晶过程得到充分进行的条件下进行的塑性变形加工。 动态回复：热加工时由于温度很高，金属在变形的同时发生回复，同时发生加工硬化和软化两个相反的过程。这种在热变形时由于温度和外力联合作用下发生的回复过程 动态再结晶：是指金属在热变形过程中发生的再结晶现象。 二、问答题
再结晶 冷变形后的金属加热到一定温度后，在原来的变形组织中产生无畸变的新晶粒，而且性能恢复到变形以前的完全 软化状态，这个过程称为再结晶，其驱动力为冷变形时所产生的储能。 一、再结晶的形核与长大 1．形核（1）亚晶粒粗化的形核机制——一般发生在冷变形度大时 A.亚晶合并形核，适于高层错能金属 B.亚晶粒长大形核，适于低层错能金属通过亚晶合并和亚晶长大，使亚晶界与基体间的取向差增大，直至形成大 角度晶界，便成为再结晶的核心。 （2）原有晶界弓出的形核机制——一般发生在形变较小的金属中 2．长大 形核之后，无畸变核心与周围畸变的旧晶粒之间的应变能差是核心长大的驱动力，当各个新晶粒彼此接触，原来 变形的旧晶粒全部消失时，再结晶过程即告完成。 二、再结晶动力学 1．恒温动力学曲线
冷轧60%的含Si3.25钢的等温再结晶 （1）具有S形特征，存在孕育期 （2）再结晶速率开始时很小，然后逐渐加快，再结晶体积分数约为0.5时，速度达到最大值，随后逐渐减慢 （3）温度越高，转变速度越快。 2．Johnson-Mehl（约翰逊—梅厄）方程 已再结晶体积分数 N：形核速度 G：长大速度 退火保温时间3．Avrami（阿弗瑞米）方程： ：已再结晶体积分数k n：系数 t：退火保温时间 阿弗瑞米方程较约翰逊—梅厄方程更为适用。 三、影响再结晶速率与再结晶温度的主要因素 通常把再结晶温度定义为经过严重冷变形的金属（ε>70%），加热1小时，再结晶体积占到总体积的95%的温度。 另外，有的文献把保温30~60min，开始发生再结晶或完成50%再结晶的温度定义为再结晶温度，因此，引用再结晶 温度时，必须注意它的具体条件。 对于工业纯金属，其起始再结晶温度与熔点之间存在下列关系：T再=（0.3~0.4）T熔 1．退火温度
1、镀锌退火炉气密性检测操作 （1）镀锌退火炉第一次投入运行前或大修后再投入运行前应进行气密性检测操作。 （2）确认检测可用的压缩空气、氮气等铺助设备处于完好状态，随时可以启动。 （3）将加热炉的出口、入口用盲板封死，人孔、炉盖安装并紧固，炉体放散阀密封好，所有法兰处的螺栓紧固好。 （4）确认退火炉的气体检测孔、测温热电偶、板温计孔处于密封状态，并切断退火炉所有进气管道。 （5）准备好足够的检测工具如：U型玻璃水柱压力计、电焊机、洗衣粉、喷壶、刷子、记号笔、密封胶等。 2、检测操作方法 （1）打开气源，将检测用气送至退火炉炉膛内，并通过U型玻璃水柱压力计控制气源的进气量使炉膛压力控制在 1500Pa-5000Pa。 （2）在被检测部位采用涂刷和喷洒洗衣粉水的方法进行检测，重点是各密封部位、焊缝，并用记号笔标注。 （3）在第一轮检测结束后，停止检测和供气，处理泄露点，以上处理完毕后进行第二轮检测，方法与上面相同，直到达到退火
炉密封要求为止。 （4）镀锌退火炉密封性在1000Pa的压力下保持30分钟不低于200Pa，如达不到这一要求，还要进行继续进行检测。 3、点火操作 （1）对煤气管道的密封性进行检查，对发现泄漏处进行处理，重点是各处焊缝和法兰连接处以及各煤气阀门。 （2）对管道内的空气用氮气进行充分置换，然后用煤气对管道内的氮气进行充分置换，置换完毕检查各处置换气体阀门开关状态。 （3）先开启排烟风机5-10分钟在开启助燃风机，然后开启煤气主管电磁阀，助燃风主管压力6Mpa左右，煤气主管压力5Mpa-8Mpa 左右，煤气、助燃风支管上的手动调节阀的开度已定，请不要乱动，否则影响正常空燃比。 （4）点火时在退火炉头端或尾端点火，有连续的火焰喷出即为点火成功。 （5）如果某个烧嘴连续两次点火不成功的话，请检查烧嘴，不要盲目点火，以免损坏电气、烧嘴元件。 3、烘炉操作
理论课教案 编号：NGQD-0707-09版本号：A/0页码：编制/时间：审核/时间：批准/时间： 学科金属材料及 热处理 第三章金属的塑性变形与再结晶 第三节回复与再结晶 教学类型授新课授课时数1授课班级 教学目的 和要求 1、了解加热过程中，变形金属内部组织的变化。 教学重点和难点1、重点：回复、再结晶的作用。 2、难点：再结晶温度的计算。 教具准备 复习提问再结晶温度如何计算？ 作业布置P33习题8 教学方法主要教学内容和过程附记 §3-3回复与再结晶 经冷塑性变形后的金属晶粒破碎，晶格扭曲，位错密度增高，产生内应力，其内部能量增高，因而组织处于不稳定 的状态，并存在向稳定状态转变的趋势。在低温下，这种转 变一般不易实现。而在加热时，由于原子的动能增大，活动 能力增强，冷塑性变形后的金属组织会发生一系列的变化， 最后趋于较稳定的状态。随着加热温度的升高，变形金属的 内部相继发生回复、再结晶、晶粒长大三个阶段的变化
理论课教案附页 编制/时间： 教学方法主要教学内容和过程附记 一、回复 回复：当加热温度不太高时，原子活动能力有所增加，原子已能作短距离的运动，此时，晶格畸变程度大为减轻， 从而使内应力有所降低，这个阶段称为回复。 1、回复是冷塑性变形金属在较低温度下加热的阶段。 在这个温度范围内，随温度的升高，变形金属中的原子活动 能力有所增大。 2、通过回复，变形金属的晶格畸变程度减轻，内应力 大部分消除，但金属的显微组织无明显变化，因此力学性能 变化不大。 3、在生产实际中，常利用回复现象将冷变形金属在低 温加热，进行消除内应力的处理，适当提高塑性、韧性、弹 性，以稳定其组织和尺寸，并保留加工硬化时留下的高硬度 的性能。 二、再结晶 再结晶：当冷塑性变形金属加热到较高温度时，由畸变晶粒通过形核及晶核长大而形成新的无畸变的等轴晶粒的 过程。 1、再结晶过程是发生在较高温度（再结晶温度以上）， 其过程以形核和核长大的方式进行。（见教材P30） 2、再结晶后，冷变形金属的组织和性能恢复到变形前 的状态（教材P31） 3、再结晶过程是新晶粒重新形成的过程，而晶格类型 并没有发生改变，所以它不是相变过程。（教材P31）
罩式退火和连续退火优缺点 1）生产工艺 全氢罩式退火炉是冷轧钢卷以带有少量残余乳化液的状态，未作脱脂便送入罩式退火炉进行退火处理，在氢气气氛中冷却，然后通过平整机中间库直接送往平整机，再检查等，设备布置空间大，生产周期长，但产品规格和产量变化灵活性强。连续退火线上冷轧带卷在进口段进行脱脂，在连续退火的第一段进行退火，随后采用气体或水等进行冷却，在退火第二段进行时效处理，然后进行在线平整，检查等，设备布置紧凑，占地面积小，生产周期短，但产品规格范围覆盖面不宜太宽，产量不宜太低。 2）总成本 所谓总成本包含工艺设备新建的投资费用再加上生产运行费用。对于全氢罩式退火工艺途径来说，其投资、消耗与维修费用与连续退火线相比都要低，只有人员较多和材料损失比较高。此外，对于连续退火线而言，还应累加冶炼深冲钢种所需的附加费用(用于真空脱气、微合金化等)以及较昂贵的酸洗费用(用于清除热轧卷取温度较高而形成的红色氧化铁皮)。所以，从有关的资料评价估计全氢罩式退火炉的总成本比连续退火机组低。 3）品种性能 品种方面，全氢罩式退火通常生产的品种有CQ、DQ和DDQ，生产EDDQ、S―EDDQ、HSLA等品种难度很大，适合小批量、多品种生产。连续退火品种有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、S―EDDQ、HSLA、HSS等，生产厚规格(大于2．5mm)产品有困难，规格范围太宽将增加控制难度，适合大批量、少品种生产。表面洁净度方面，全氢罩式退火通过建立正确退火制度，加上在热轧、冷轧的预防措施(严格控制板形、新型轧制技术、一定程度的均匀粗糙度、精确的卷取张力等)，减少粘结、折边、碳黑等缺陷。而连续退火后的钢板表面十分光洁，不会出现粘结、折边、碳黑等缺陷，适合生产表面质量要求高的钢板。深冲性方面，对于铝镇静钢而言，一般用全氢罩式退火比用连续退火质量要优，其机械性能均匀，塑性应变比r 值、加工硬化指数n值一般都能高于连续退火的产品。近年发展起来的微合金化超深冲(IF)钢，又称无间隙原子钢，该钢具有极优良的成形性，即高r值(r>2．0)、高n值(n>0．25)、高伸长率(8>50％)和非时效性(AI=0)。用连续退火生产出的IF钢的深冲性要优于用全氢罩式退火生产出的铝镇静钢的深冲性。无论用全氢罩式退火还是用连续退火均可生产微合金化超深冲(IF)钢，但用全氢罩式退火生产(IF)钢效率较低。连续退火工艺是以严格控制钢的成份为基础的，炼钢工序中需低碳、低锰，磷、硫等杂质含量要低，而这些控制技术难度高，工艺操作复杂。国外(日本等)IF钢的退火主要采用连续退火工艺，国内F钢的退火则主要采用全氢罩式退火工艺。用全氢罩式退火生产一般冷轧板热轧中低温卷取即可，用连续退火生产一般冷轧板热轧中需高温卷取。用连续退火生产IF钢时可省去过时效处理，热轧又可采用低温加热及低温卷取，比用全氢罩式退火生产IF钢优势大。对于汽车上的难冲件，用IF钢生产比用铝镇静钢生产成品率高。 强度方面，高强度板按强化机理主要有：固溶强化型加磷钢板、弥散强化型高强度低合金钢板、相变强化型双相钢板和马氏体钢板、烘烤硬化型的BH钢板等等。全氢罩式退火一般生产软质钢板，生产的低合金结构高强钢(HSLA)强度级别和深冲等级均受到限制，不适宜作高强度原板。连续退火既能生产多种深冲等级(如CQ、DQ、DDQ等)深冲钢板，又能生产强度和深冲均好的深冲高强钢板(其中CQ―HSS强度级别为340MPa和590MPa，DQ―HSS强度级别为340MPa和440MPa，DDQ―HSS强度级别为340MPa和440MPa，BH―HSS强度级别为340MPa，DP―HSS强度级别为340MPa、440MPa、590Mpa、780MPa，TRIP―HSS 强度级别为590MPa和780MPa等等)。温度均匀性方面，全氢罩式退火以紧卷状态进行处理，热工性能差，在加热和冷却过程中，其两端、内外层和中心的温度存在一定程度的不均
电线电缆行业，导体加工工序是必不可少的。在电线电缆制造过程中占有相当大的比重，由于电线电缆产品其性能要求各不相同，自然对导体材料及加工要求也各有差异，其中拉制工序尤为突出。特别对铜导体来说，在连续拉线、退火后 (除原材料本身外)的质量将直接影响到电缆产品的性能。 一、前言 本文将着重阐述铜导体的连续拉制、连续退火装备方面的几个关键环节。由于电线电缆产品中的铜导体如:通讯电缆、塑力缆、高压电缆、电磁线等等，几乎都要求导体为经过退火的软线芯，最基本的要求其表面光亮，不氧化，不允许烧伤，延伸率均匀。有些产品要求导体具有特殊的柔软度等等，无论采用什么样的方式进行退火，如辉光退火、感应式退火或者目前普遍采用的电阻接触式退火，其最终目的都要求俐线必须达到电缆产品所需的导体性能。 铜线材的加工装备主要有巨拉、大拉、中拉、小拉、细拉、微拉以及型材加工机械等。其中大、中、小拉线机基本上都需配置连续退火装置。目前国内各电线电缆厂所使用的拉线机除从欧洲尼霍夫公司、亨利希公司、桑普公司、日本公司进口一些以外，其余均由国内十多家电工机械厂 (包括台资在国内设厂制造的一些拉线机在内)提供，从大量的资料及反馈的信息得知，带连续退火的拉线机所生产的铜线材，或多或少存在着一些问题，钢线表面氧化、电火花烧伤甚至烧断，延伸率〔及软硬程度〕不一致.有时会出现竹节状等等缺陷，严重影响到电缆的质量。 二、设计与分析 现将各电线电缆厂使用最多其产品在后续工序用途最广的中等规格的拉线机即 LH280/17型及M30型拉线机为例进行分析.这类拉线机其加热原理视图示。 图1为连续退火装置加热原理示意图;图2为它的等效电路图。 由于中等规格的铜线芯其用途较广，通信电缆、电线、绕组线等多需这些规格，所以在考虑退火结构型式时采用三段加热方式即预热、退火、干燥三段，这种结构型式紧凑。只需一个电源 (国外也有二段)。无论从机械角度或电气三个加热段角度来看都构成一个三角形，对于它的原理及规律这里就不再赞述。 由图1所示，设加于上接触导轮A和下接触导轮B的直流电压、电流为U退和U总.则三角形区域上的电压、电流之间应具有如下关系:
铜丝连续退火设计摘要 退火在宏观上是热和温度的问题，在微观上是扩散、恢复、再结晶、固溶和时效等过程。对铜而言仅仅是恢复再结晶过程，故可快速冷却，可以与高速度的拉线同时进行。 连续退火的方法是：通过带有交流或直流电的导轮（称接触轮），向运行中的线材导入大的电流，电流与线材自身电阻作用而发热升温，到达退火温度后，在淬水使其快速地冷却下来。 欲使连续退火正常运行时，首先要解决一系列技术问题。如：线径和出线速度与电流电压的关系问题，大电流和快速运行时接触轮与线材的接触和稳定馈电问题，在高温下防止线材氧化问题，线材软化后承受张力问题，还有电的安全问题等等。下面分别作简要介绍。 电与工艺的关系 工件通电后因电阻而发热的关系式为： Q1=?2 1224.0t t Rdt I （J ） 工件受热而温升的关系式为： Q2=?????21 T T dT S L C γ （J ） 忽略热损失时，二式相等。且有： 线材的电阻：)(/)1(20Ω??+=S L T R ρ 加热的时间：)(/s L t υ = 退火电流： )(/A R U I = 线的截面积：)(422 mm d S π = 式中：υ为线材运行速度（m/s ）； T 为温度 ;),(21T T T C -=?? T 为时间 （s ）； L 为加热段长度（m ）； U 为退火电压 （V ）； C ．γ．20ρ和α分别为线材的比热、比重、20C ?时的电阻率和电阻温度系数。若为紫铜时则可用： 00393.0)/(9.8)/(01754.0) /(1.03220==?Ω=??=αγρcm g m mm C g cal C 代入并简化后有： )(11118012 2A T T n L d I ααυ ++?=
退火炉 退火炉-铝合金热处理设备的发展与关键技术 1前言 退火炉-随着有色金属技术的发展，铝和铝合金以它特有的优势愈来愈广泛的用于航空工业和民用建筑、医疗、食品包装等行业。铝合金的热处理技术已发展成为热处理学科中的一个重要组成部分。 铝合金热处理包括：铝合金退火、时效、均匀化、固溶热处理等。退火炉-随着铝合金产品的广泛应用，对铝合金热处理质量不断提出更高的要求，本文将对铝合金热处理技术的发展及关键问题进行综合分析和评述。 2铝合金的均匀化 退火炉-在铝板带和铝型材生产工艺中，铸锭通过热轧、挤压可获得坯料铝卷带、铝型材。在铸造过程中，虽然可以通过在铝液中添加微量晶粒细化剂(Al-Ti-B)达到细化铸锭晶粒的目的，但铸锭的结晶组织还是不均匀。这是因为铝液的凝固是从结晶器的内壁开始，垂直于冷却面的方向向铝液内部扩展，所以铸造组织具有明显的方向性；随着铝凝固层的增厚，传热系数减小，内外晶核的形成和长大的不一致导致晶粒的形状、位向和大小也随之变化；凝固时金属成分造成的偏析现象，晶粒四周和晶内锰浓度的差异扩大了再结晶温度区间，降低生核率，从而容易产生粗晶；铸造时锭内部产生不同程度的缩孔和疏松组织。 退火炉-在热轧、挤压过程中，由于热加工变形与再结晶同时进行，形成了以等轴晶粒为主的再结晶组织，可使铸造的结晶组织不均匀状态得到不同程度的改善。为了进一步改善热轧、挤压的性能，提高热加工后产品质量和档次，许多铸锭在热加工之前均在铝合金固相线下的温度570～620℃进行均匀化处理，使MnAl6相均匀析出，减小或消除晶内偏析，以达到均匀化之目的。 2.1轧制用坯锭、卷带的二次加热和均匀化生产线 (1)推进式加热/均匀化炉--退火炉 对于具有热轧能力的大型铝加工厂的批量生产来说，用推进式加热/均匀化炉来进行二次加热和均匀化比较合适。根据工厂的实际情况可采用加料和卸料的全自动操作或半自动操作，铝锭加热电炉见图1。 图126t铝锭加热电炉 图253t铝扁锭均热炉 图335t铝棒均热炉3铝合金的固溶热处理 铝合金的基本热处理形式是退火与淬火时效。前者属于软化处理，目的是获得稳定的组织或优良的工艺塑性；后者为强化处理，在淬火时使强化相充分地固溶在铝材中，在随后的时效过程中(又称沉淀硬化)获得最大的强化效果。退火炉-因此，固溶热处理的目的是通过淬
1．设备概要 本设备是对一次冷轧后的中、低牌号无取向硅钢在碱洗后进行脱碳退火，而且对无取向硅钢成品进行绝缘涂层。 2. 设备主要规格 2.1 原料钢卷 2.1.1 材质硅钢板（W18-50，BDG） 2.1.2 板厚0.35-0.65mm（头部允许max2.0mm） 2.1.3 板宽750—1280mm 2.1.4 卷径内径：Φ510mm 外径：1000-2100mm 2.1.5 钢卷重量max30.0t 2.2 成品钢卷 2.2.1 材质硅钢板（W18-50,BDG） 2.2.2 板厚0.35-0.65mm（头部允许max2.0mm） 2.2.3 板宽750—1280mm 2.2.4 卷径内径510mm 外径1000-2100mm 2.3 钢带张力 2.3.1 开卷张力最大10N/mm2 2.3.2 脱脂段张力：最大15N/mm2 2.3.3 炉内张力：2.5—10N/mm2 0.35mm高牌号：0.8—2.5N/m㎡ 2.3.4 卷取张力：最大30N/mm2 2.3.5 其他张力：最大10N/mm2 2.4 作业线速度 2.4.1 入口段：max240m/min 2.4.2工艺段（机组中部）：max180/min 2.4.3出口段：max240m/min 2.4.4 穿带速度：25m/min 3. 作业线运行准备 3.1 作业线送电 3.1.1 与电气联系，向全作业线各设备送电。 3.1.2 将电源选择开关置于正常电源位置，电源使能开关置于正常位置，并确认指示灯亮。 3.1.3 向仪表CRT，电气HMI，铁损仪CRT系统送电。 3.1.4 将作业线锁定开关置于“不锁定”。 3.2 确认入侧主复位条件，并按下入侧主复位按钮，确认指示灯亮。 3.2.1 在入侧HMI上确认1#、2#开卷机，1#张紧装置，入侧活套的锁定转换开关置于“解锁”并确认指示灯亮。 3.2.2 入侧活套入侧及中部紧急停止极限开关置于“断”位置。 3.2.3 确认入侧作业线速度为“0”。 3.2.4 确认开卷机及入侧活套未断带。 3.3 确认中部主复位条件，按下中部主复位按钮，并确认指示灯亮。 3.3.1 将作业线的锁定开关置于“不锁定”位置 3.3.2 在中部HMI上，确认2#、3#、4#、5#、6#、7#张紧装置，出侧活套的锁定转换开关置于“解锁”的位置，并确认指示灯亮。 3.3.3 入侧活套入侧及中部紧急停止极限开关置于“断”位置。 3.3.4 出侧活套中部及出侧紧急停止极限开关置于“断”位置。
12.5.2.5 退火工艺 A. 罩式退火 B. 连续退火 连续退火机组问世于1936年，但是直到上世纪60年末期有关带钢连续退火金属学的研究才取得了重大进展。1959年BLICKWEDE提出了热轧高温卷取连续退火生产冶金原理，1969年他又提出了低碳钢板均热后快速冷却和过时效处理的理论，从而找到一条合适的方法，使得钢中固溶碳能够在较短时间内充分析出、并且使得铁素体晶粒长大。这一划时代的技术进步，为带钢连续退火生产奠定了理论基础。1972年日本新日铁君津厂建成了世界上第一条软质带钢的连续退火线，它被公认为是世界上第一条完备的冷轧带钢立式连续退火线，它的出现标志着连续退火技术发展进入到一个新的时代。 连续退火工艺将脱脂、退火、平整、分卷等数个工序集成在一条机组内，与罩式炉相比，具备有以下优点：（1）（2） ?产品质量高：连续退火产品表面光洁，残碳和铁粉含量远低于罩式退火；板型好，性能均匀，缺陷少。 ?生产率高：生产周期可由原来10天左右缩短到至多1个小时左右，由此生产备料大减，生产过程简化，管理方便。 ?节省劳动生产力：由于工序的合并，加之连续退火机组较高的自动化程度，使得操作人员数量大量节省。 ?成品率高：工艺过程紧凑，避免了罩式退火工艺中钢卷多次搬运擦伤、粘结、折边等缺陷。 当然，在具备上述优点的同时，连续退火机组也存在着不足，主要表面在以下方面：?极限规格带钢（厚度大于2.5mm或0.15mm以下的超薄规格）用立式连续退火生产比较困难。 ?设备和技术复杂，要求技术人员、机组操作和维护人员的素质要求较高。 目前全世界已经建成和投产近六十多条连续退火机组，随着各种新工艺和新技术的不断开发和完善，连续退火技术正在广泛地取代了罩式退火技术，实现冷轧带纲快速、经济和大规模的生产。在镀锡原板品种上，连续退火机组已经能够生产从T1 – T5，DR8 – DR10全部调质度；在冷轧板品种上，连续退火机组不仅能够生产DDQ、EDDQ等深冲和超深冲软材，还能够生产各类高强钢（HSS），不仅有CQ级HSS，DQ级HSS，而且还出现了DDQ深冲级HSS、烘烤硬化性DQ级HSS，以及低屈服点超高强钢（LOW YR/SUPER-HSS）和TRIP等高强钢新品种。
连续退火炉内气氛控制 叶波 摘要连续退火炉内存在着氧气、氢气、水蒸气等，这些气体的含量及退火炉内的气氛压力直接影响着带钢的质量和退火炉的安全。因为上述的影响，就需要检测炉内各种气体的含量和炉内气氛的压力，通过分析气体的含量和压力来控制连续退火炉，以达到安全性能最佳，并生产出高质量的连退板。 关键字连续退火气氛检测控制 Continuous annealing furnace atmosphere in control YE Bo ( ) Continuous annealing furnace exist in oxygen, hydrogen, water vapor and so on, these gas content and annealing furnace atmosphere pressure within the directly affect the quality of the strip and annealing furnace safety. Because the influence, need to test the content of various gas furnace and furnace atmosphere in pressure, through the analysis of the gas content and the pressure to control continuous annealing furnace, in order to achieve safety performance is the best, and produce the high quality even back plate. Atmosphere detection control
退火炉热平衡计算与热处理工艺设置 东北特钢集团大连特殊钢丝公司徐效谦 内容摘要：通过热平衡计算，根据装炉量对电井炉升温工艺实行分段控制，能有效地改善退火钢丝加热过程的温差，显著提高退火后钢丝的力学性能均匀性。 关键词：退火炉热平衡计算均匀性 退火炉热处理均匀性是一项重要指示，一般认为热处理均匀取决于热处理炉的上、中、下或前、后各区的加热能力的分布状况，实际上加热能力的均匀分布只是一个基本要求，热量的传输效率才是决定热处理均匀性的关键因素。保证单位时间供给的热量与炉料吸收的热量基本平衡，是提高热处理均匀性唯一的控制要点，控制目标是单位时间热量的传输效率应大于95%。热处理均匀性与热量的传输效率成正比关系，传输效率越低，热处理均匀性越差。这个基本原理我们是通过长期实践才逐渐认识到的。 一Ⅲ型井式退火炉基本状况 钢丝Ⅲ型强对流气体保护井式退火炉原设计为自动升温，即控制仪表一段控制温度直接设置为工艺规定的退火温度，由仪表控制升温时间。第2和第3段同时设置温度和时间两项工艺参数。实际运行结果是：退火钢丝抗拉强度偏高，以针丝为例，企业标准Q/LD30-2004中GCr15Ⅰ组要求抗拉强度为Rm:560～680MPa，而在生产过程中测得实验结果为Rm:670～730MPa，同炉钢丝软硬不均，抗拉强度差大。为此需对退火炉进行热平衡计算，在升温阶段同时设定升温温度和升温时间，强化退火效果、改善钢丝抗拉强度均匀性。Ⅲ型退火炉主要技术参数如表1，装料架计算参数如表2。 表1周期炉主要技术参数 表2 装料架计算参数 二Ⅲa型井式退火炉工艺参数及热平衡计算 1.加热时间计算方法 （1）配置功率除以安全系数1.2，即为有效使用功率。有效使用功率中扣除N4～N6三项消耗功率，余数为加热功率，见第三节。 N有效=N总/1.2；
1．设计一种实验方法，确定在一定温度( T )下再结晶形核率N和长大线速度G （若N和G都随时间而变）。 2．金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒? 3．固态下无相变的金属及合金，如不重熔，能否改变其晶粒大小? 用什么方法可以改变? 4．说明金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段晶体缺陷的行为与表现，并说明各阶段促使这些晶体缺陷运动的驱动力是什么。 5．将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图7—4所示。 (1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示 意图；
(2) 如果在较低温度退火，何处先发生再结晶?为什么? 6．图7—5示出。—黄铜在再结晶终了的晶粒尺寸和再结晶前的冷加工量之间的关系。图中曲线表明，三种不同的退火温度对晶粒大小影响不大。这一现象与通常所说的“退火温度越高，退火后晶粒越大”是否有矛盾?该如何解释? 7．假定再结晶温度被定义为在1 h 内完成95％再结晶的温度，按阿累尼乌斯(Arrhenius)方程，N ＝N 0exp(RT Q n -)，G ＝G 0exp(RT Q g -)可以知道，再结晶温度将是G 和向的函数。 (1) 确定再结晶温度与G 0，N 0，Q g ，Q n 的函数关系； (2) 说明N 0，G 0，Q g ，Q 0的意义及其影响因素。 8．为细化某纯铝件晶粒，将其冷变形5％后于650℃退火1 h ，组织反而粗化；增大冷变形量至80％，再于650℃退火1 h ，仍然得到粗大晶粒。试分析其原因，指出上述工艺不合理处，并制定一种合理的晶粒细化工艺。
9．冷拉铜导线在用作架空导线时(要求一定的强度)和电灯花导线(要求韧性好)时，应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适? 10．试比较去应力退火过程与动态回复过程位错运动有何不同。从显微组织上如何区分动、静态回复和动、静态再结晶? 11．某低碳钢零件要求各向同性，但在热加工后形成比较明显的带状组织。请提出几种具体方法来减轻或消除在热加工中形成带状组织的因素。 12．为何金属材料经热加工后机械性能较铸造状态为佳? 13．灯泡中的钨丝在非常高的温度下工作，故会发生显著的晶粒长大。当形成横跨灯丝的大晶粒时，灯丝在某些情况下就变得很脆，并会在因加热与冷却时的热膨胀所造成的应力下发生破断。试找出一种能延长钨丝寿命的方法。
退火炉工艺规程铸管车间精整工段
1.开炉前的准备 1.1 天然气是退火炉热源。 1.2 检查助燃风机等设备是否运行正常，天然气及空气的调节阀门等是否开关自如。 1.3 天然气能否正常送到退火炉各个烧咀之前。 1.4对退火炉操作工要提前进行安全操作培训，经考试合格后，方可上岗操作。 2.开炉点火 2.1加热段控制系统 退火炉的加热段为热量供给量最大的一段，包括12套蓄热室烧嘴及其配套控制设备。共分为2个控制区，前四套为1区，后8套为2区。俩个区的燃气及空气流量有执行器控制。燃气切断阀的开关和温度的设定由电脑画面上设定。在开炉前期的低温时加热段和保温段都使用10台450kw烧嘴供热。这10台烧嘴只需打开电脑电源开关，在控制箱面板上的电源指示灯亮了之后稍微打开风阀，然后按点火按钮并同时打开燃气阀门，通过烧嘴窥视观察有火焰之后再调整风阀及气阀把火焰调整到正常状态。当本段温度超过700度时可以启动蓄热室烧嘴进行升温。整个系统通过热电偶反馈的温度，进行设定值的比较，然后通过换向启停蓄热室烧嘴，完成整个加热段的温度控制。2.2保温段控制
退火炉保温段包括10套蓄热室烧嘴及其配套控制设备。也分为2个控制区，钱4台烧嘴为1区，后6台烧嘴为2区。温度设定及其控制方法与加热段一致。 2.3急冷段控制 急冷段设有水冷翻板，用于对铸铁管快速冷却。 急冷段的控制设备有：红外测温仪和冷却翻板执行机构 在急冷段的中部和后部各设有一只红外测温仪，直接检测铸铁管的温度。控制系统通过设定值与热电偶检测信号比较输出控制信号，通过控制冷却翻板执行机构来控制打开和关闭，达到控制温度的目的。 同时在急冷段冷却水管的入口设有水压力继电器出口设有温度热电偶，实时监测冷却水的压力和温度。 2.4缓冷段控制 缓冷段共设两套控制系统，控制10个230kw烧嘴的燃烧。缓冷段控制设备包括：烧嘴控制器、点火变压器、燃气电磁阀、空气电动蝶阀、燃气手阀、控制系统采用脉冲燃烧控制系统，完成系统的加热或冷却功能。温度设定在工控机画面上设定，系统通过设定值与热电偶检测信号比较输出控制信号，脉冲控制系统将控制信号变成脉冲开关信号，控制各烧嘴的启停，完成温度控制要求。当使用烧嘴吹风炉内温度仍然偏高时，冷却风机自动启动进行强冷。 2.5液压控制 在三号电控柜上可以控制液压站电机的启动和停止，并显示运行