第22卷第3期 北京科技大学学报 Vol.22 No.3 2000年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 2000 F钢冷轧薄板罩式退火工艺的优化 彭璇》王先进》茹铮)曹全禹) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)武汉钢铁公司技术中心，武汉430082 摘要运用正交设计的方法，模拟工业用罩式退火的生产工艺.采用逐步回归法分析实验数 据，得出罩式退火工艺与成品性能的关系方程.从单因素、多因素两方面系统分析了罩式退火 工艺参数对F钢钢板性能的影响规律， 关键词F钢：罩式退火：正交设计：优化 分类号TG156.21 退火过程是F钢冷轧板生产中决定最终成 为720℃，其冷轧压下量CRR为80%. 品性能的关键工艺，退火工艺参数的不稳定和 2试验方法 退火不充分是成品板性能不佳、不稳定的一个 重要影响因素.为此本文主要进行F钢冷轧 实验主要研究退火过程中的加热温度、保 薄板退火工艺的优化研究，希望能获得一套经 温时间和加热速度3个工艺因素对成品板各种 济的、高质量的深冲F钢冷轧板的退火方案. 性能的影响规律， 工艺优化主要是模拟F钢大生产中的罩式 罩式退火模拟试验是在武钢钢研所汽车 退火过程，对其退火工艺条件与最终成品性能 板室的ZJ-7.5-12型真空加热炉中进行的.试验 的关系进行系统研究.首先，采用正交设计的方 的工艺条件按正交设计的原则确定.试验中，试 法，即利用规格化的正交表安#实验.这样，通 验指标为屈服强度(G,)、抗拉强度(c)、延伸率 过代表性很强的、次数不多的实验，探明各实验 (6)和元、F值；实验因子包括加热温度1、保温时 因子对实验指标的影响情况，确定各因素的主 间t和加热速度v.通过实验测定，本材料的再结 次顺序，找到较优的参数组合，即较好的工艺条 晶温度在590610℃之间，根据退火温度≥再结 件，其次，采用逐步回归方法分析实验数据，找 晶温度100~150℃的原则，并综合考虑武钢全氢 出各性能指标与退火工艺参数的关系，得出回 罩式炉生产的现场条件(720~750℃)，确定这3 归方程，并且通过方差、信噪比等方法对回归方 个试验因子分别取4个位级，见表1.按正交表 程进行了分析，以确定其可信性.同时采用单因 L16(4)安排试验，将3个因子安排在正交表的2， 素、多因素分析方法就返火工艺参数对性能的 3,4列上. 影响规律进行了详细分析.最后选取典型的工 表1试验因子及其位级表 艺进行实验，对回归方程加以验证，从而进一步 Table 1 Test factors and their levels 说明本文得出的二次回归方程的可信性， 因子 位级 t/℃ t/h v/(℃.h-) 1试验材料 1 670 0 30 试验用钢板为武钢生产的Ti,Nb复合添 3 730 3 80 加F钢冷轧薄板，其成分（质量分数)：C 700 130 4 180 为0.003%，N为0.0027%，S为0.0045%，P为 760 6 0.005%,Si为0.03%，Mn为0.139%，Als为 退火板单向拉伸性能和成型性能的测试 0.046%,Ti为0.063%，Nb为0.005%.前序工艺 在武钢钢研所力学性能室的nstronl 185万能材 条件热轧温度STR为1200℃，FT为900℃，CT 料试验机上进行.每个试验点为9块试样，即 0°，45°，90°方向各3块为平行试样，试样加工和 1999-11-05收稿彭璇女，28岁，博士生 0,,6o,n,F值的测试分别参照GB228-76
第 卷 第 期 以 】年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 ” 饱 】俄汀 价劝 一 伽旧 钢冷轧薄板罩式退火工艺 的优化 彭 漩 ” 王先进 ” 茹 铮 ” 曹全禹 ” 北京科技大学材料科学与工程学院 , 北京 武汉钢铁公司技术中心 ,武汉 摘 要 运用 正交设计 的方法 , 模拟工业用罩式退火 的生产工 艺 采用逐步回归法分析实验数 据 , 得 出罩式退火工艺 与成 品性 能 的关系方程 从单因素 、 多因 素两方面系统分析 了罩式退火 工艺 参数对 钢 钢板性 能的影 响规律 关键词 钢 罩式退火 正 交设计 优化 分类号 退火过程是 钢冷轧板生产 中决定最终成 品性 能的关键工 艺 , 退火工 艺参数的不稳定和 退 火不 充分是 成 品板性 能不佳 、 不 稳定 的一个 重 要 影 响 因 素 ‘ 为此本文主 要进行 钢 冷 轧 薄 板 退 火工 艺 的优化研 究 , 希望 能获得一套经 济 的 、 高质 量 的深冲 钢 冷轧板 的退 火方案 工艺 优化主 要 是模拟 钢 大生产 中的罩式 退 火过程 , 对 其退火工 艺 条件 与最 终成 品性 能 的关系进行系统研究 首先 , 采用正 交设计的方 法 , 即利用 规格化 的正 交表安排实验 这样 , 通 过代表性很强 的 、 次数不 多的实验 , 探 明各实验 因子 对 实验 指 标 的影 响情况 , 确定各 因素 的主 次顺序 , 找到较优 的参数组 合 , 即较好 的工 艺条 件 其 次 , 采用 逐步 回 归方 法分 析 实验数据 , 找 出各 性能指标与退火工 艺 参数 的关 系 , 得 出回 归方程 , 并 且通过方差 、 信噪 比等方法对 回归方 程进行 了分析 , 以确定其可 信性 同时采用单因 素 、 多 因素 分析方法就退火工 艺 参 数对性 能 的 影 响 规律进行 了详 细分析 最 后 选 取 典型 的工 艺进行实验 , 对 回归方程加 以验证 , 从而进一步 说 明本文 得 出 的二 次 回 归方程 的可信性 试验材料 为 ℃ , 其冷轧压 下 量 为 试验方法 实验主 要研究退火过程 中的加热温度 、 保 温 时间和 加热速度 个工 艺 因素对 成 品板各种 性能的影 响规律 罩式退火模拟试验 是 在 武钢 钢 研所 汽车 板室 的 一 一 型真空加热炉 中进行 的 试验 的工 艺条件按正交设计 的原则确定 试验 中 , 试 验指标为屈服强度 氏 、 抗拉强度 氏 、 延 伸率 几 和万 、 矛值 实验 因子包括 加 热温度 、 保温 时 间 和加热速度 通过实验测 定 , 本材料 的再结 晶温度在 、 ℃之 间 , 根据 退火温度之 再 结 晶温度 ℃的原则 , 并综合考虑武钢 全氢 罩式炉 生产 的现场条件 小 ℃ , 确 定这 个试验 因子分别取 个位 级 , 见 表 按 正 交表 侈 安排试验 , 将 个 因子 安排在正 交表 的 , , 列 上 表 试验因子及其位级表 介 刃留 位级 ℃ 因子 丁 ℃ · 一 今 ‘, ,, 乙了 试验用 钢 板 为武钢 生 产 的 , 复合添 加 钢 冷 轧 薄 板 , 其 成 分 质 量 分 数 为 , 为 , 为 , 为 , 为 , 为 , 为 , 为 , 为 前序工 艺 条件 热轧温度 为 , 为 , 一 一 收稿 彭 漩 女 , 岁 , 博士 生 退火板 单 向拉 伸 性 能 和 成 型 性 能 的测 试 在武钢钢研所力学性能室 的 万 能材 料试验 机上 进行 每个试验 点 为 块试样 , 即 , 。 , “ 方 向各 块为平行试样 试样加工 和 几 , 成 。, 万 值 的 测 试 分 别 参 照
●224· 北京科技大学学报 2000年第3期 GB3076-82,GB5027-85和GB5028-85进行，实 10-3x2-2.656×10-x (4) 验满载2.5t,拉伸速度采用5 mm/min. Y3=-1.666×10-+3.006×10-x+3.891× 10-2x2-5.387×10-x1x3-2.97×10-x(5) 3试验结果及其分析 从上述二次回归方程可以看出：对于每一 个指标，x均是第1个引入方程的变量：x只对几 对各种工艺条件下退火处理后的成品板进 个指标有影响，且引入方程较晚.从逐步引入变 行常规性能和成型性能的测定，获得a,0,do,i,F 等参数值，然后将工艺条件与各性能参数的关 量的顺序可见，F钢冷轧薄板罩式退火过程中， 加热温度是影响成品板最终性能指标的主要因 系进行多方面分析. 3.1极差分析 素，保温时间其次，加热速度影响很小， 首先运用极差分析方法，对正交试验数据 33回归模型的方差分析 进行直观分析，以说明各试验因子对于性能影 对各回归方程分别进行方差分析，以确定 各回归方程的可信性，分析结果见表2. 响的大致情况，并确定各因素的主次顺序.分析 结果表明，对于各项指标，各因数极差大小排列 表2，方差分析结果 顺序均为：1>t>v,且v项因素的极差很小，可见 Table2 Results of variance analysis 退火过程中，加热温度、保温时间对最终成品板 指标 c R F暖计 F临界显著性 性能的影响大，而加热速度影响很小，其中加 0.01 0.94 19.02(4.11)=5.67 热温度是第一位的影响因素， 06 0.01 0.85 16.57 (2.13)=6.70 率幸 0.09 0.70 2.69 (4,11)=2.66 来车 3.2回归模型的建立 元0.01 0.95 36.90 (3,12)=5.96 运用逐步回归的方法进一步分析试验数据 0.01 0.95 26.10(4,11)=5.67 所谓逐步回归的分析方法就是根据显著性检验， 按自变量对因变量影响重要性的大小，每步依 从方差分析的结果看：方程的复相关系数 次选1个重要变量进入回归方程，直到用显著 R值普遍较高，3项接近于1：当置信限α值都很 性检验对已引入回归方程的变量再也不能剔除， 低时，F计均大于F界.因而，上述各回归方程都 而未引入的变量再也不能引入为止，从而建立 是高度显著的. 回归方程.本试验中各工艺因素与最终性能指 3.4信噪比分析 标的关系方程，如式1~5，方程中自变量顺序 利用“均匀设计软件”对前正交实验数据进 就是引入变量的先后顺序，式中x,x,分别表 行了信噪比分析，表3列出了反映深冲性能的 示加热温度、保温时间和加热速度，Y,Y,Y,Y,Y 下值为因变量的信噪比分析结果. 分别表示a,0,6o,n,7值. 表3下值为自变量被划分成3个水平的具 Y=276.78-2.372×10-x1-2.475x2+4.018× 体值、自变量各水平的信噪比之和及其F比值. 10xx3-1.099×10-3 (1) 其中F比值越大，表明该自变量对因变量的影 Y2=471.98-2.233×10-x1-1.35x2 (2) 响越大，信噪比越大，该水平值是实验中稳定、 Y,=14.94+5.12×10-2x+4.936x2-8.233× 较优的参数值.本文对具体工艺条件也进行了 10-x1x+2.219×10-x7 (3) 信噪比分析.分析结果表明：加热温度是影响严 Y.=1.654×10-+1.508×10x+3.206× 值的最主要因素，其次为保温时间，加热速度影 表3信噪比分析结果（行值为因变量） Table 3 Results of signal-to-noise ratio analysis(r value is dependent variable) 水平1 水平2 水平3 变量 F比值 水平值信噪比 水平值 信噪比。 水平值信噪比 tW℃ 674.5 5.56 715 6.09 755.5 6.59 442.14 t/h 0.3 5.79 3 6.08 5.7 6.37 138.67 W℃h- 37.5 6.17 105 5.99 172.5 5.99 12.56 响最小；当以30℃h的升温速度将炉温加热到 量，也得出了相似的结论 760℃，再保温6h,这样工艺条件下退火后所得 3.5等值线图分析 成品板性能最稳定，也最优.通过分析其他因变 运用“均匀设计软件”中设置的二维等值线
一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 , 一 和 一 进行 , 实 验满载 , 拉伸 速 度采 用 耐 ,’ 一 厂 一 城 兄 一 一 ’ 一 , 一 玩 一 一 玩 , 一 一 城 从 上 述 二 次 回 归方 程可 以看 出 对 于 每一 个指标 , 均是第 个 引入 方程 的变量 局 只 对几 个指标有影 响 , 且 引入方程较 晚 从逐 步引入 变 量 的顺序可 见 , 正 钢 冷轧薄板罩式退火过程 中 , 加热温度是 影 响成 品板最终 性 能指标 的主 要 因 素 , 保温 时 间其次 , 加 热 速度影 响 很 小 回归模型 的方差分析 对 各 回归方程分 别 进行方 差 分析 , 以确 定 各 回 归方 程 的可信性 , 分析结果见表 , 表 方差分析结果 指标 。 显著性 中巾巾中 ‘了尹︸ ︸ … 一一 门 尹少、少、、、了、, , , 舀二毛几泊直 试验结果及其分析 对 各 种工 艺条件 下 退 火 处 理 后 的成 品 板进 行 常规性 能和 成 型性 能 的测 定 , 获 得氏几声 , 瓦万 等参数值 , 然 后将工 艺 条件 与各性 能参数 的关 系进行 多方 面 分析 极差分析 首先运用 极差 分析 方法 , 对 正 交试验 数据 进行 直观 分析 , 以说 明各试验 因子 对 于 性 能影 响 的大致情况 , 并确 定各 因素 的主 次顺 序 分析 结果表 明 , 对 于各 项指标 , 各 因数极差 大小排 列 顺 序均 为 , 且 项 因素 的极差 很 小 可 见 退 火过程 中 , 加热温度 、 保温 时间对最终成品板 性 能 的影 响大 , 而 加 热 速度影 响很 小 , 其 中加 热 温度是 第一位 的影 响 因素 回归模型的建立 运用逐步回归的方法进一 步分析试验数据 所谓逐步 回归的分 析方法就 是根据显 著性检验 , 按 自变 量 对 因变量 影 响 重 要 性 的大 小 , 每 步依 次选 个 重 要 变 量 进入 回归方程 , 直 到用显 著 性检验对 已 引入 回归方程 的变量再也 不 能剔 除 , 而 未 引入 的变量 再 也 不 能 引入 为止 , 从而 建立 回 归方 程 本 试验 中各 工 艺 因素 与最 终性 能指 标 的关 系方 程 , 如 式 一 , 方 程 中 自变量顺 序 就 是 引入 变量 的先 后 顺 序 式 中 , 及 , 与 分 别表 示 加热温度 、 保温 时 间和 加热 速度 , 卜 , , 禹 , 乙 分 别表 示氏氏戏 , 瓦矛值 另 一 一 ’ 一 一 吮 , 厂 一 丫 一 一 , 一 燕 一 , 一 一 , 一 ,戏 一 ’ 一 吮 火 盈, 甘︸ 心, … 一︸ 氏氏一矛 从方 差 分析 的结果看 方程 的 复相 关 系数 值普遍较高 , 项接近 于 当置 信 限 值都 很 低 时 , 统 计 均大于 临 界 因而 , 上 述 各 回归方程 都 是 高度显 著 的 信噪 比分析 利用 “ 均匀设计软件 ”对前正 交实验数据 进 行 了信 噪 比分析 , 表 列 出 了反 映深 冲 性 能 的 矛值为 因变量 的信噪 比分析 结果 表 矛值 为 自变量 被划 分 成 个 水 平 的 具 体值 、 自变量各水平 的信噪 比之和 及 其 比值 其 中 比值越 大 , 表 明该 自变 量对 因 变 量 的影 响越大 , 信噪 比越大 , 该水 平值 是 实验 中稳 定 、 较优 的参数值 本文对 具体工 艺条件也进行 了 信噪 比分析 分析结 果表 明 加热温 度 是 影 响矛 值 的最主要 因素 , 其次为保温 时间 , 加热速度影 表 信噪 比分析结果价值为因变 一 一 护 血 变量 水平 水平 水平 水平值 信噪 比 水平值 信噪 比 水平值 信噪 比 比值 ︸ , 一︸ 内、︸︸ 产 , 、︺︸麦, ‘孟甘工﹃ ”︸﹄ , 声 ℃ 爪 ℃ · 一 , 响最 小 当 以 ℃爪 的升温速度将炉温 加热 到 ℃ , 再保温 , 这 样 工 艺 条件 下 退 火 后 所 得 成 品板性能最稳定 , 也最优 通过 分析其他因变 量 , 也得 出 了相似 的结论 等值线 图分析 运 用 “ 均匀设计软件 ” 中设置 的二维等值线
Vol22 No.3 彭璇等：F钢冷轧薄板罩式退火工艺的优化 ·225- 图进一步分析2个自变量之间的取值变化，这样 一位的因素，其次是保温时间.按本文的试验结 可以深入分析各因子与指标间的关系，可以找 果，加热温度必须在720℃以上. 出命中性能目标的区域及性能优化的区域.图1 3.6曲线图分析 展示了F钢冷轧薄板退火过程中，当加热速度 利用回归方程和实验值，分析单因素对于最 为80℃h,在保温时间和加热温度取值范围内 终成品性能的影响.图2示出了几种生产工艺条 深冲性能指标产值的变化规律， 件下，F钢成品板深冲性能随各因素变化的规 6.0 律. 4 器 通过分析可得出：随着退火温度的升高，屈 4.8 11 服强度、抗拉强度减少，延伸率、、值增加，从而 3.6 22 使钢板的深冲性能提高：当720,750℃保温退火 时，随着保温时间的延长，屈服强度、抗拉强度 2.4 打 减少，延伸率、万、严值增加，但不如温度的影响显 著，且随着保温时间的延长，这种变化逐渐减小： 1.2 0R 33 加热速度对于各性能的影响很小，考虑实验误 0.0 差和测量误差的存在，因而在F钢罩式退火生 670 688 706 724 740 760 产中可以忽略加热速度的影响，为了提高产量， ℃ 可将加热速度安排在设备允许的最大值.同时 图1下值随退火温度和保温时间变化的等值线图 大生产中，应在保证退火温度较高的前提下，适 0区-1.894,1区-1.954,2区-2.013,3区-2.072,4区-2.131， 当延长保温时间，否则不但不能提高产品质量， 5区-2.191 还会导致能源和时间的浪费， Fig.1 Contour chart of value varying with annealing temperature and soaking time 根据前述分析，可以确定命中各性能指标目 标值的工艺参数范围.从等值线图以及各曲线 从图中可以大致看出：F钢退火过程中，随 图中，可以得出：在F钢罩式退火大生产中，要 着加热温度的升高和保温时间的延长，值增加， 获得较优异的深冲性能(F22.0),加热温度必须 而当加热温度较高时，保温时间的影响逐渐减 在720℃以上，随着加热温度的升高，保温时间 小.这是因为随着加热温度的升高和保温时间 可适当减少，从而节约能源和时间，增加效益. 的延长，钢板中晶粒逐渐形核、长大，从而提高？ 3.7验证试验 值，当温度较高时，晶粒充分再结晶，此时延长 为了考核较优工艺条件的再现性，进一步检 保温时间不会使晶粒明显长大，因而对深冲性 验回归方程的可信性，一般应进行验证试验.考 能影响不大.图中，2区以右为性能的目标区 虑到大生产中全氢炉和常规罩式炉生产中所 域，即≥2.0，随着加热温度的升高，命中性能目 允许的工艺条件：采用常规罩式炉，加热温度 标所需保温时间越短，这就需要现场生产中，将 t≤730℃，加热速度v≤50℃h;采用全氢炉，加热 两者适当结合，从而在保证成品性能的前提下 温度可达到750℃，加热速度v≤80℃h.本文选 节能增效益.F钢罩式退火生产中，要获得较优 取几种既满足现场设备条件又是模型预报中较 异的深冲性能(F22.0),保证较高的加热温度是第 优的工艺条件进行试验.试验结果与预报值相 2.7 (a)=2h 2.65b)t=720℃ 90° 2.2@1=720℃.1=2h 2.4 90° 2.35 2.1 1k2.1 2.05 45° 2.0 1.8 450 0 1.5 1.75 1.9 650 690 730 770 0 3 2050 80110140 t/℃ t/h /℃-h- 图2退火板深冲性能指标值随加热温度(a),保温时间(b),加热速度（©），的变化规律 Fig.2 Variation of r value of annealed sheet with reheating temperature,soaking time and beating rate
彭漩等 钢冷轧薄板罩式退火工 艺的优化 一 图进 一 步分 析 个 自变量之 间 的取值变化 , 这样 可 以深 入 分析各 因 子 与指 标 间的关 系 , 可 以找 出命 中性 能 目标 的 区域及 性 能优化 的区域 图 展 示 了 钢 冷 轧 薄板 退 火过程 中 , 当加 热速 度 为 ℃爪 , 在 保温 时 间和 加 热温 度取 值 范 围 内 深冲性 能指标户值 的变 化规律 毛 七 匀 翻 二 与 名 书 日舀 】 翻肠 习习 汤 与舀 】 日月 之 , 匀 书 与 的 之 匀 材 与 之 吕落 之 竺 二 二 】之 之 月 二 乞 够 二二 二 之 二二 图 矛值随退火温度和保温时间变化的等值线图 区一 , 区一 , 区一 , 区一 , 区 , 区一 褚 产 如 伴 比 从 图 中可 以大致看 出 钢 退 火过程 中 , 随 着加热温度 的升高和 保温 时间 的延 长 , 户值增加 , 而 当加热 温度较 高时 , 保温 时 间 的影 响逐渐减 小 这 是 因 为 随着加 热温度 的升高和 保温 时间 的延 长 , 钢 板 中 晶粒 逐渐 形 核 、 长 大 , 从 而提 高矛 值 , 当温度较高时 , 晶粒充分 再 结 晶 , 此 时延 长 保温 时 间不 会 使 晶粒 明显 长 大 , 因而 对 深冲性 能影 响 不 大 〔, 图 中 , 区 以右 为性能 的 目标区 域 , 即矛之 , 随着加 热温度 的升 高 , 命 中性 能 目 标所 需 保温 时 间越短 , 这 就 需 要现 场 生产 中 , 将 两 者适 当结合 , 从 而 在保证 成 品性 能 的前提下 节 能增 效 益 钢 罩式 退 火 生 产 中 , 要 获 得较优 异 的深冲性能护七 , 保证较高的加热温度是第 一 位 的 因素 , 其 次是 保温 时 间 按本 文 的试验 结 果 , 加 热温度必 须在 ℃ 以上 曲线图分析 利用 回归方程和实验 值 , 分析单因素对于 最 终成 品性 能 的影 响 图 示 出 了几种 生产工 艺条 件下 , 钢成 品 板深 冲性能 随各 因 素变化 的规 律 通 过 分 析 可得 出 随着退 火温度 的升 高 , 屈 服 强度 、 抗拉强度减少 , 延伸率 、 万 、 万值增加 , 从而 使钢 板 的深冲性能提高 当 , ℃保温退 火 时 , 随着保温 时 间 的延 长 , 屈 服 强 度 、 抗拉 强度 减少 , 延 伸率 、 万 值增加 , 但 不 如温度 的影 响显 著 , 且 随着保温时 间的延 长 , 这种变化逐渐减小 加热速度对 于各性 能的影 响很 小 , 考虑 实验 误 差 和测 量 误差 的存在 , 因而在 正 钢 罩式退 火生 产 中可 以忽 略加 热速度 的影 响 , 为 了提 高产 量 , 可 将加热 速度安排在 设备允许 的最 大值 同时 大生产 中 , 应 在 保证 退 火温度较高 的前提 下 , 适 当延长保温 时 间 , 否 则 不但 不 能提 高产 品质 量 , 还会 导致 能源和 时 间的浪 费 根据前述分析 , 可 以确定命 中各性能指标 目 标值 的工 艺 参 数范 围 从 等值线 图 以及各 曲线 图中 , 可 以得 出 在 钢 罩式退火大生 产 中 , 要 获 得较优异 的深冲 性 能 汗之 , 加 热温度 必 须 在 ℃ 以上 , 随着加热温度 的升高 , 保温 时 间 可 适 当减少 , 从 而节 约 能源 和 时 间 , 增 加 效益 验证试验 为 了考核较优工 艺条件 的再现性 , 进一 步检 验 回归方程 的可信 性 , 一般应进行验 证试验 考 虑 到 大 生 产 中全 氢 炉 和 常 规 罩 式 炉 生 产 中所 允许 的工 艺 条件 采用 常 规罩 式 炉 , 加热 温度 匕 ℃ , 加热 速度 ‘ ℃爪 采用 全 氢 炉 , 加 热 温度可达 到 ℃ , 加热速度 ‘ ℃爪 本文 选 取 几种 既满足现场 设备条件 又 是 模型 预报 中较 优 的工 艺 条件进行 试验 试验 结 果 与预 报值相 弓 ℃ 了 一 乙,, ‘, 落 ℃ 公瓜 ℃ · 一 , 图 退火板深冲性能指标矛值随加 热温度 , 保温时间伪 , 加热速度 , 的变化规律 矛 比 如 加瑞 一 间 二少一一 二 ℃ 一 才续多 一一一一 一一一一一 一 一 一一一一一一一 共 一扩 一一 吧一 二二一 乙二 一一一 』竺 — 一 一生一一一一一
226◆ 北京科技大学学报 2000年第3期 差很小，从而说明在本试验所设定的工艺参数 (3)在F钢罩式退火大生产过程中，随着加 范围内，用本文得出的二次回归模型来拟合F 热温度的升高、保温时间的延长，成品板的综合 钢冷轧板各性能指标与退火工艺参数的相关关 性能提高，且当加热温度较高时，保温时间的影 系是可信的. 响也变小.要获得较优异的深冲性能(F≥2.0)， 加热温度必须在720℃以上，随着加热温度的升 4结论 高，保温时间可适当减少，因而现场生产中必须 利用正交设计、极差分析、逐步回归、方差 将两者适当结合，以在提高质量的前提下节约 分析及信噪比等数理统计学的方法，就退火工 能源，增加效益 艺参数对最终成品板性能的综合影响规律进行 致谢本实验工作得到了武钢技术中心许多同志大力助， 了系统研究，同时采用单因素方法分析了各参 作者在此深表感谢. 数对性能的影响，得出如下结论： 参考文献 (1)退火工艺是生产F钢深冲冷轧板的关 键工艺，正交试验结果表明，罩式退火过程中的 1王先进.退火条件对F钢再结晶织构和深冲性能影 响.钢铁，1992,27(6)：48 保温温度是影响成品性能的主要因素，其次是 2简光沂.钢板的性能与试验.上海：上海科学技术出版 保温时间，加热速度影响很小，罩式退火现场生 社，1981 产中可采用设备所允许的最大值. 3魏文光，金属的力学性能测试，北京：科学技术出版 (2)运用正交试验结果，采用逐步回归的方 社，1980 法，得出一系列反映F钢最终成品性能指标与 4 Dink Vanderschueren.The Mechanism of Recrystallization of IF Steel.in:International Forum Physical Metallurgy of 退火工艺参数的关系方程，且通过方差分析、信 IF Steels.Toky,1994 噪比及实验验证说明这些回归模型是可信的， Optimization of Processing Parameters of Batch Annealing in Cold-rolled IF Steel PENG Xuan,WANG Xianjin,RU Zheng",CAO Quanyu 1)Material Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Wuhan Iron and Steel Corporation,Wuhan 430082.China ABSTRACT By the method of orthogonal design,the experimental work was carried out to simulate the in- dustrial batch annealing.Using stepwise regression method to analyze the data gained in the experiment,the equations of relationship between processing parameters of batch annealing and mechanical properties of pro- ducts have been established.And the effect of processing parameters of batch annealing on mechanical pro- perties of IF steel sheet was investigated systematically from mono-factor and poly-factor. KEY WORDS IF steel;batch annealing;orthogonal design;regression
北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 差 很 小 , 从 而 说 明在本试验 所 设 定 的工 艺 参 数 范 围 内 , 用 本文 得 出 的二 次 回 归模型 来拟 合 钢 冷轧板各性 能指 标 与退 火工 艺参 数 的相 关关 系是可 信 的 结论 利用正 交设计 、 极差 分析 、 逐 步 回归 、 方差 分析及信 噪 比等数 理统 计 学 的方 法 , 就 退 火工 艺参数对最 终成 品板性 能 的综合影 响规律进行 了系统研 究 , 同时采用 单 因 素 方 法 分 析 了各参 数 对 性 能 的影 响 , 得 出如 下 结论 退火工 艺 是 生产 钢 深 冲 冷 轧板 的关 键工 艺 , 正交试 验 结果表 明 , 罩式退 火过 程 中的 保温温度是 影 响成 品性 能 的主 要 因素 , 其 次是 保温 时间 , 加热速度影 响很 小 , 罩式退 火现 场生 产 中可采用 设备所 允许 的最大 值 运用 正 交试 验 结 果 , 采用 逐 步 回 归 的方 法 , 得 出一 系列 反 映 钢 最 终成 品性 能 指 标 与 退火 工 艺参 数 的关系方程 , 且通过方差 分析 、 信 噪 比及 实验验 证说 明这些 回归模 型是 可 信 的 在 钢 罩式退 火大 生 产 过程 中 , 随着加 热 温度 的升 高 、 保温 时 间 的延 长 , 成 品板 的综合 性 能提高 , 且 当加热温度较 高时 , 保温 时 间 的影 响也 变 小 要 获得较 优异 的深 冲性 能 汗全 , 加热温度必 须在 ℃以上 , 随着加热温度 的升 高 , 保温 时 间可适 当减少 , 因而 现场 生产 中必 须 将两者适 当结合 , 以在提高质量 的前提下 节 约 能源 , 增加 效益 致谢 本实验工作得到了武钢技术中心许多同志大力助 , 作者在此深表感谢 参 考 文 献 王 先进 退火条件 对 钢 再结 晶织 构和 深 冲 性能影 响 钢 铁 , , 简光沂 钢 板的性能与试验 上海 上海科学技术 出版 社 , 魏文光 金属 的力学性 能测试 北京 科学技术 出版 社 , 从犯 助 毕 , 一 尸忍 扮 , 恻刀 “ , , 叮 ‘ , 妙 , , , 耳旧 , , , 币 而 , 朴刀 匕 耐 一 一 正 五