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合金鋼板在組織當中的性能分析
來源:天津吉斯特金屬材料銷售有限公司    發布時間: 2021/3/1 11:44:40    次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
合金鋼板在組織當中的性能分析:合金鋼板實驗材料經軋制+300℃回火和軋制+920℃空冷+300℃回火態的組織由貝氏體鐵素體和殘余奧氏體組成,屬新型貝氏體組織;軋制+920℃油冷(或水冷)+300℃回火后的組織由板條馬氏體和…
合金鋼板在組織當中的性能分析: 合金鋼板 實驗材料經軋制+300 ℃回火和軋制+920 ℃空冷+300 ℃回火態的組織由貝氏體鐵素體和殘余奧氏體組成, 屬新型貝氏體組織;軋 制+920 ℃油冷(或水冷)+300 ℃回火后的組織由板條馬氏體和殘余奧氏體組成;與軋制態相比,軋制+300 ℃回火可顯著提高材料的韌性,軋制及 920 ℃奧氏體化后,分別采用不同介質冷卻的試驗結果表明,材料在軋制+920 ℃空冷+300 ℃回火后具有較好的綜合性能。后 300℃回火。
抗拉強度測 試采用 CMT 電子 萬能實驗機,采用 JB-30/15 型沖擊 試驗機測試 材料的沖 擊韌度,采用 HRC150 型硬度計測試材料的硬度。 采用NEOPHOT-3 型光學顯微鏡觀察宏觀組織 (腐蝕液為 4%硝酸酒精溶液),采用 D/max-2400 型 X 射線衍射儀進行材料物相分析, 采用 AMARAY-1000型掃描電子顯微鏡觀察沖擊斷口型貌。 2 實驗結果和分析 熱處理工藝對力學性能的影響表  合金鋼板是實驗材料經不同工藝熱處理后的力學性能。 可以看出,與軋制態相比,20CrMn2Si2Mo耐磨鋼板熱軋+300℃低溫回后, 抗拉強度和硬度值變化較小,但 AKV 值卻有大幅度提高,由 46.8 J提高到 66.2 J,因此,熱軋后增加一道低溫回火工藝, 可 有 效 改 善 20CrMn2Si2Mo 耐 磨 鋼 板 的 韌性;低溫回火后,材料沖擊韌度提高的原因與低溫回火可提高組織中殘余奧體的穩定性及消除軋制過程中形成的殘余應力有關。 與軋制+300℃回火態相比,軋制后,把耐磨板加熱到 920℃奧氏體化后,分別進行空冷、風冷、油冷和水冷,以及300℃回火的性能變化較大。由表 1 可看出,隨冷卻速度的增加, 材料的抗拉強度和硬度均呈逐漸升高的趨勢,水冷后出現最大值;但風冷、油冷和水冷后,材料的抗拉強度和硬度的變化幅度較小, 說明該材料具有較高的淬透性;隨冷卻速度的增加, 合金鋼板材料的沖擊韌度呈先升高后降低的變化趨勢, 空冷后具有最大值為 74.2 J,不同介質冷卻后,材料性能變化的原因與不同介質的冷卻能力不同有關。 綜合來看,20CrMn2Si2Mo 耐磨鋼板在軋制+920℃空冷+300℃回火后,具有較好的綜合性能,實際應用中,可根據具體的性能要求, 改變熱處理工藝來調整耐磨板的性能。生產的微合金鋼板經常有邊部翹皮的情況發生。使用鹽酸對發生翹皮缺陷的連鑄板坯進行侵蝕,然后用酸將表面氧化鐵皮清洗干凈。觀察處理后的鑄坯表面,發現內外弧的角部都存在很多角部橫向裂紋,尤其是含有鈮、鈦等微量生產的微合金鋼板經常有邊部翹皮的情況發生。使用鹽酸對發生翹皮缺陷的連鑄板坯進行侵蝕,然后用酸將表面氧化鐵皮清洗干凈。觀察處理后的鑄坯表面,發現內外弧的角部都存在很多角部橫向裂紋,尤其是含有鈮、鈦等微量二冷區的冷卻強度對板坯的矯直溫度有著直接的影響,而板坯的矯直溫度是影響鑄坯質量的關鍵因素,二冷區合適的冷卻強度能使鑄坯的矯直溫度避開脆性溫度區,改善鑄坯的角部質量。如果二冷區比水量過大,外加鑄坯角部是二維冷卻,同時板坯中部的冷卻水沿表面向邊部流動,幾項因素疊加就加重了鑄坯角部的冷卻強度,極易使得角部區域的溫度在矯直時處于第Ⅲ脆性區。加上連鑄坯在矯直段矯直過程中內弧承受拉應力,造成鑄坯角部受力產生裂紋,保護渣性能對鑄坯角裂也有著重要的影響。保護渣粘度過高,保護渣的鋪展性和熔化性差,容易造成鑄坯角部振痕加深,引發角裂產生;保護渣熔化均勻性差,導致保護渣在澆鑄過程中的傳熱性能過強或保護渣融化后流入不均,容易導致鑄坯在凝固過程產生的坯殼有較大的橫向熱梯度,從而發生應力的集中,成為角裂的起源點。受結晶器振動作用,鑄坯表面會產生正常的振痕,振痕是連鑄坯特有的表面現象。正常的振痕淺 合金鋼板且均勻,如果振痕較深則會影響到鑄坯的表面質量,嚴重時會造成鑄坯表面裂紋、皮下夾渣和褶皺等缺陷。有專家認為,角部裂紋一般總是伴隨著鑄坯表面其他某種缺陷發生,容易在類似于振痕的褶皺、凹陷等缺陷處產生。深的振痕會使角裂加重,角裂產生幾率隨振痕深度的增加而增加合金鋼板。且結晶器振動負滑脫時間越長,振痕越深,則越容易在鑄坯的表面和角部產生橫裂紋。連鑄設備工藝件的精度是保證連鑄坯質量的基礎。板坯連鑄機扇形段段內對弧的不準確、段間接弧不良,一方面容易造成段內拉坯阻力的增大、設備異常,另一方面易造成鑄坯角部的橫裂紋。這種對弧不準造成的缺陷,嚴重時在鑄坯檢驗中直接可以看到。對含Nb、Ti等微合金鋼種來說,優化彎月面處液面的均勻性,以及較弱的熱傳導,可以提高鑄坯坯殼表面的韌性,因此通過現場試驗,采用低熱傳導的保護渣,是減少裂紋產生的重要措施。根據鋼種選擇合適的保護渣類型,使得保護渣在使用過程鋪展性及流動性良好,從而有效改善結晶器壁與凝固坯殼之間的傳熱和潤滑狀態,形成生長均勻的凝固坯殼,減小應力集中,有效改善鑄坯角裂缺陷。另外適合的保護渣在穩態澆鑄過程中可使結晶器內的鋼水液面狀態穩定無波動,保護渣渣面活躍, 合金鋼板有利于改善鑄坯角部橫裂紋缺陷和提高鑄坯表面質量。

因此, 合金鋼板在實際生產中對微合金鋼所使用的保護渣進行了優化,將保護渣堿度由1.25提高到1.38,粘度由0.13 Pa·s降至0.11 Pa·s,熔化溫度由1 100℃降至1 065℃,提高了保護渣的熔化性和流動性,保證在結晶器鋼液面形成8~11 mm厚的液體渣層。保護渣均勻、穩定的流動性,能夠使液體渣均勻穩定流入結晶器壁與坯殼之間的間隙,有效減小了鑄坯表面振痕深度,減輕了振痕底部坯殼較為薄弱部位的應力集中現象,從而避免了振痕底部成為微合金鋼角裂的起源點。

 

文章來源:天津吉斯特金屬材料銷售有限公司http://www.chessacollection.com 40Cr鋼板 NM400耐磨鋼板 NM500耐磨鋼板60Si2Mn鋼板20Cr鋼板
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