Роль промежуточного отжига в производстве холоднокатаного листа

16.01.2026

Процесс изготовления холоднокатаного листа представляет собой не просто последовательность операций, а целенаправленное управление внутренним строением стали. Холодная деформация, при которой металл прокатывается при температурах существенно ниже точки его рекристаллизации, коренным образом меняет механические характеристики материала.

В ходе обжатия происходит сильное искажение кристаллической решетки, умножение числа дислокаций и их блокировка. Это явление, называемое наклепом или нагартовкой, приводит к значительному повышению прочности и твердости, но одновременно резко снижает пластичность, делая металл хрупким и склонным к разрушению при дальнейшем формоизменении.

Именно для снятия этих негативных последствий и предназначен промежуточный отжиг, являющийся технологическим переделом, без которого невозможно получить качественный тонколистовой прокат.

Суть данной операции заключается в нагреве холоднодеформированной полосы до строго определенных температур с последующей выдержкой и медленным охлаждением. Нагрев сообщает атомам железа необходимую энергию для преодоления энергетических барьеров.

При достижении температурного порога, который для низкоуглеродистых сталей обычно лежит в интервале 650-720°С, в структуре начинаются процессы возврата и рекристаллизации. Возврат частично снимает внутренние напряжения, а рекристаллизация полностью уничтожает деформированное зерно.

Вместо вытянутых и разрушенных зерен формируются новые, равновесные и свободные от искажений. Эти зерна имеют правильную форму и малый размер, что и восстанавливает пластические свойства материала.

Конкретные режимы термической обработки регламентируются технологическими инструкциями и зависят от марки стали и требуемого результата. Для кипящих сталей, склонных к старению, температура отжига выбирается ближе к верхней границе, чтобы максимально полностью перевести углерод и азот в твердый раствор.

Спокойные стали могут обрабатываться при несколько меньшем нагреве. Время выдержки в печи является критическим параметром и рассчитывается исходя из толщины рулона, часто составляя от 10 до 15 часов для крупногабаритных бухт.

Скорость движения полосы через непрерывную печь составляет от 50 до 200 метров в минуту, а общая длительность теплового воздействия в зоне нагрева и изотермической выдержки может доходить до нескольких минут.

Практикующий технолог всегда контролирует не только температуру, но и атмосферу внутри рабочего пространства печи. Применяется защитный газ, часто это диссоциированный аммиак или азотоводородная смесь, который предотвращает окисление поверхности и обезуглероживание.

Отсутствие окалины после обработки — прямой признак корректно настроенного процесса, что исключает необходимость последующей травмы и снижает расход кислот. Для глубоковытяжных сталей особое внимание уделяется скорости охлаждения после выдержки.

Медленное охлаждение, особенно в опасном интервале от 400 до 250°С, позволяет избежать появления нежелательных механических свойств, связанных с выделением карбидов и нитридов.

После успешно проведенного отжига твердость металла падает почти вдвое, что можно наблюдать при замерах по Бринеллю или Роквеллу. Показатель НВ для низкоуглеродистой стали после холодной прокатки может достигать 150-180 единиц, а после рекристаллизации снижается до 70-90 НВ.

Одновременно относительное удлинение возрастает с 2-4% до 40-45%, что фиксируется стандартными механическими испытаниями на растяжение. Такое кардинальное изменение характеристик открывает возможность для последующего, часто финишного, прохода в клетях стана холодной прокатки.

Металл вновь обретает способность к значительной пластической деформации без риска образования разрывов.

Фактически, промежуточный отжиг разделяет общее обжатие на несколько более мягких стадий, что является классическим принципом холодной прокатки. Без этого передела суммарная степень деформации была бы строго ограничена, и получить тонкий лист высокого качества стало бы невозможным.

После термического воздействия структура металла становится однородной и мелкозернистой, что является залогом не только хорошей штампуемости, но и стабильности механических свойств по всей длине полосы. Конечный потребитель, будь то производитель автомобильных кузовов или корпусов бытовой техники, получает материал, идеально подходящий для сложного формообразования.

Выбор типа агрегата для осуществления данного процесса — будь то колпаковая печь с садкой в колодцы или непрерывная установка с вертикальными или горизонтальными секциями — диктуется масштабами производства и требованиями к металлургической однородности. Колпаковые печи обеспечивают длительную выдержку в статике, что благоприятно для полной рекристаллизации всего объема рулона.

Непрерывные агрегаты, в свою очередь, дают высокую производительность и равномерность прогрева по длине полосы, что критично для современных высокоскоростных линий. Контроль за распределением температур по ширине и длине рабочей зоны является обязательной ежесменной практикой обслуживающего персонала.

Следует помнить, что промежуточный отжиг — это не просто пауза в прокатке, а активная фаза управления структурой. От точности соблюдения регламента, от качества регулирования газовой среды и тепловых режимов напрямую зависят потребительские свойства готового листа.

Нарушение температурного или временного параметра может привести к неполной рекристаллизации или, наоборот, к чрезмерному росту зерна, что в обоих случаях ухудшит формуемость конечного продукта. Поэтому данный передел всегда остается в фокусе внимания инженерно-технологических служб металлургических комбинатов, являясь сердцевиной производства холоднокатаного листа с гарантированными и воспроизводимыми характеристиками.

Рассказать друзьям:

Комментарии

Пока нет комментариев