1. Jaký je hlavní účel kroku žíhání?
Eliminace válcovacího napětí v ocelových proužcích a zlepšení mechanických vlastností
Po válcování chladu zažívají ocelové proužky významné vnitřní napětí zpracování, což způsobuje prodloužení a deformaci zrna, což má za následek zvýšenou tvrdost a sníženou tažnost (tj. „Kalení práce“). Žíhání prostřednictvím zahřívání způsobuje atomovou difúzi a přeskupení zrn (rekrystalizace) v ocelovém proužku, snižuje tvrdost a zlepšuje plasticitu, což usnadňuje následné zpracování, jako je razítko a ohýbání.
Čištění povrchu ocelového proužku za účelem vytvoření aktivního povrchu
Ocelové proužky válcované na studena si mohou zachovat filmy z válcového oleje a oxidu (jako jsou Fe₃o₄ a Feo). Tyto nečistoty mohou bránit vazbě zinkové vrstvy na substrát. Během žíhání regulovaná atmosféra (jako je redukční plyn) snižuje film oxidu povrchu na čistou železo (Fe) a současně těkavé zbývající olej a vytváří „aktivní povrch“, který zajišťuje těsnou vazbu mezi vrstvou zinku a ocelovým proužkem (zabraňující oddělení pokovování).
Ovládání mikrostruktury ocelového proužku
V závislosti na požadavcích na produkt (jako je síla a houževnatost) lze různé mikrostruktury (jako je poměr ferritu k perlitu) dosáhnout úpravou teploty žíhání a rychlosti chlazení. Například: ◦ Nízkoteplotní žíhání (částečná rekrystalizace) si může zachovat určitou sílu; ◦ Úplné žíhání s vysokou teplotou může dosáhnout lepší tažnosti.
2. Jaké jsou hlavní typy procesů žíhání?
Nepřetržité žíhání
Aplikace: Primárně se používají v kontinuálních výrobních liniích, jako je galvanizační (CGL) a elektrogalvanizující (EGL), integrace galvanizačního procesu do jediné kontinuální linie (např. Integrované „válcování studeného → žíhání → galvanizace“).
Funkce procesu:
Ocelový proužek prochází nepřetržitě skrz žíhací pec a podstupuje ošetření ve čtyřech fázích: Předehřívání → Vytápění → namáčení → chlazení. Rychlost procesu může dosáhnout 60-200 m/min, takže je vhodná pro rozsáhlou výrobu.
Přesně kontrolovaná atmosféra pece: obvykle se zavádí směs dusíku-hydrogenu a využívá redukční vlastnosti H₂ k odstranění filmů oxidu povrchu a zabránění sekundární oxidaci ocelového proužku.
Flexibilní metody chlazení: Lze použít v závislosti na požadavcích na výkon produktu, chlazení vzduchu, chlazení vodní mlhy, chlazení válce (rychlé chlazení) a další metody. Například vysoce pevné galvanizované ocelové listy pro automobilové aplikace vyžadují rychlé chlazení pro kontrolu tvorby fází posilování, jako je Martensite.
Žíhání kapuce
Aplikace: Většinou proces offline, ocelový pás válcovaný za studena je před vstupem do galvanizační linky žíhán v cívkách. Je vhodný pro malou dávku, vysokou produkci odměny nebo pro ocelový pruh se specifickými požadavky na výkon.
Charakteristiky procesu: Ocelové cívky válcované za studena jsou naskládány do žíhavé kapoty, evakuovány a poté naplněny ochranným plynem. Kapota se pak pomalu zahřívá na teplotu žíhání, drží se při této teplotě několik hodin a poté se ochladí pecí.
Výhody: žíhaný ocelový pás vykazuje jednotné vlastnosti. Nevýhody: Dlouhé výrobní cykly (obvykle 10-20 hodin na dávku), což vede k nižší účinnosti než nepřetržité žíhání.
3. Jaké jsou zvláštní rysy žíhání v galvanizačním procesu hot-dip?
Při kontinuálním galvanizaci horkého protisku (CGL) je spojení mezi žíháním a galvanizací zásadní. Typický proces je:
Ocelový pás válcovaný za studena → Odmašťování → Řešení → Čištění → žíhací pec → Zinek Bath (hot-dip galvanizing)
Konec žíhací pece (chladicí sekce) je přímo připojen k zinkové lázni. Po ochlazení ocelového proužku na blízko teploty zinkové lázně (přibližně 460 stupňů) v redukční atmosféře je přímo ponořena do zinkové lázně. To zabraňuje sekundární oxidaci ocelového proužku ve vzduchu a zajišťuje dobrou vazbu mezi vrstvou zinku a substrátem.
Tento krok, známý jako „redukční žíhání“, je klíčovou zárukou kvality galvanizovaných cívek s horkým ponořením. Neúplná redukce povrchu (zbytkový oxidový film) může vést k defektům, jako je „chybějící galvanizační“ a „puchýř“ po galvanizaci.
4. Jaké jsou parametry řízení klíčů v procesu žíhání?
Teplota žíhání: Upravena v závislosti na stupni oceli. Nízkouhlíková ocel je obvykle 700–850 stupňů, zatímco vysoká uhlíková ocel může vyžadovat vyšší teploty (pro podporu difúze uhlíku).
Doba držení horkého: zajišťuje úplnou rekrystalizaci v ocelovém proužku nebo dostatečném snížení oxidového filmu. Příliš krátká doba držení může mít za následek nerovnoměrné vlastnosti.
Atmosféra pece: Ovládejte obsah H₂ a bod rosy (menší nebo rovný -40 stupňů). Vysoký rosný bod může vést k oxidaci povrchu, zatímco nízký rosný bod může způsobit vodíkové osvobození (to je problém s vysoce pevnými ocely).
Rychlost chlazení: Přímo ovlivňuje konečnou strukturu ocelového proužku (např. Rychlé chlazení produkuje jemná zrna, pomalé chlazení vytváří měkčí strukturu).
5. Jaké jsou běžné problémy s kvalitou a dopady v procesu žíhání?
Nadměrné řády: Nadměrně vysoké teploty nebo prodloužené žíhání může vést k hrubým zrnům v ocelovém proužku, snížené síle a případně zbarvení povrchové oxidace.
Nedostatečné řasy: Nedostatečná rekrystalizace má za následek nadměrně vysokou tvrdost ocelového proužku a nedostatečnou tažnost, což následné zpracování náchylné k praskání.
Oxidace povrchu: Nesprávná kontrola atmosféry pece (např. Nedostatečný H₂ nebo vysoký rosný bod) může vést k filmu zbytkového oxidu na povrchu, což má za následek „černé pruhy“ a „chybějící galvanizující“ po galvanizaci.