基于Minitab软件提升深冲钢性能的实践

一、关键影响因素相关/回归分析的目的

通过收集以往的历史数据，利用相关/回归分析工具验证热轧和冷轧的关键工艺参数对延伸率指标是否有显著影响，将显著性因素保留在DOE实验中，快速对显著性因素进行改善和固化。

1.多元回归的结果

通过各种影响因素之间的相关性检验和回归残差图诊断，得到多元回归方程和相关信息(表1)。

表1

从表1可以看出，精轧温度和冷却时间的P值大于0.05，这意味着对延伸率指标的影响不显著。需要根据P值依次删除拟合因子，然后再次做回归分析，得到二次回归方程及相关信息。

二次拟合后的回归方程表明，保留冷轧压下率、热轧卷取温度和退火温度对延伸率指标有显著影响，需要DOE实验分析。

二.DOE实验与过程窗口的确定

1、试验目的和方法

为了获得准确的响应回归方程，对三个显著因素，即预留热轧卷取温度、总冷轧压下率和退火加热温度进行了全因素测试，并为总共11个全因素添加了三个中心点。

2.运行经验分析结果

对拟合后的模型进行分析，删除部分二阶不显著项后再次进行拟合回归，对拟合后的标准化残差图进行诊断。无异常点因素主效应显著，二阶效应显著，拟合方程不弯曲、不拟合，说明整体模型较好。二次DOE试验分析信息见表2:

表 2 

3.分析处理

①用表3中第二次DOE试验的信息对河流进行分析，明确退火加热温度、轧机总压下率、退火冷却时间均有显著影响。当退火温度和热轧卷取温度处于较高水平，轧机总压下量处于较高水平时，延伸率性能值较好。退火温度与热轧卷取温度之间的非平行交互作用显著。另外两者之间的互动并不显著。

②通过误差轮廓和曲面分析可知，当冷轧压下量处于较高水平时，DDQ深冲钢的延伸率指标较高，冷轧压下量与热轧卷取温度和退火加热温度之间没有相互作用，因此冷轧压下量保持在69%进行分析。

③响应优化器

通过响应优化器找到伸长的目标值(图1)。热轧卷取温度为700℃时，轧机总压下量为69%，退火加热温度为730℃，最大延伸率可达43.529%。

图1 

根据Minitab软件分析和现场生产实践，1.4mm深冲钢的延伸率指标应保持在43.5%以上。最佳工艺参数设定如下:

①热轧卷取温度为695~700℃，冷轧总压下量为69%，退火加热温度为740 ~ 750℃。

②热轧卷取温度异常变化时，可调节退火加热温度，达到延伸率稳定，满足用户要求；

②细化不同规格深冲钢的工艺，在保证延伸率指标的基础上，降低退火加热温度以降低气体消耗，大大促进了降本增效。