SWRCH35K冷镦钢盘条表面组织异常原因分析
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冷镦钢开裂成因分析及质量改进冷镦钢是一种用途广泛的金属材料,常常用于制作螺栓、螺母等零部件。
在生产过程中,冷镦钢有时会出现开裂的情况,这不仅影响了产品的质量,也增加了生产成本。
对冷镦钢开裂的成因进行分析,并提出质量改进的措施,对于企业的生产和发展具有重要意义。
冷镦钢开裂的成因分析主要包括以下几个方面:原材料质量、冷加工工艺、设备状况、操作技术以及质量控制等方面。
首先是原材料质量。
冷镦钢的开裂与原材料质量有着密切的关系,如果原材料中含有过多的夹杂物、气孔等缺陷,或者材料的组织不均匀,都会导致冷镦钢在冷加工过程中出现开裂的情况。
其次是冷加工工艺。
冷加工工艺的参数设置不当、过程控制不严等因素都可能导致冷镦钢开裂。
冷加工时温度过低或者过高、冷加工过程中受力不均匀等,都会对冷镦钢的质量产生不利影响。
再者是设备状况。
设备的磨损、老化或者不合理的设计都可能导致冷加工过程中对冷镦钢造成损伤,从而引起开裂。
操作技术也是一个重要的因素。
冷加工过程中操作者的技术熟练程度、操作规范程度等都会影响冷镦钢的开裂情况。
如果操作不当、经验不足,都会加剧冷镦钢开裂的风险。
最后是质量控制。
如果生产过程中的质量控制不严格、产品检验不到位,都会让质量不合格的冷镦钢流入市场,增加了产品开裂的风险。
针对以上分析的成因,我们公司提出了以下质量改进措施。
首先是加强原材料的质量控制。
在原材料采购环节,加强对原材料的检验,确保原材料的质量符合要求。
对有质量问题的原材料,及时进行退货处理,避免不良原材料影响产品质量。
其次是优化冷加工工艺。
通过对冷加工工艺参数的优化调整,确保冷加工过程中的温度、压力、速度等参数在合理范围内,减少冷镦钢在冷加工过程中的应力集聚,降低开裂的风险。
再者是加强设备维护和更新。
定期对冷加工设备进行检查、维护和更新,确保设备处于良好的工作状态,避免设备老化和磨损给冷镦钢的质量带来影响。
加强操作技术培训。
对操作者进行系统的技术培训,提高操作者对冷加工过程的理解和技术水平,降低操作不当造成的产品质量问题。
冷镦钢开裂成因分析及质量改进作者:胡志轶来源:《科技风》2019年第16期摘要:在冷镦钢的生产实践过程中,通过分析总结冷镦钢开裂的原因,提出了相应的改进措施,提高了冷镦钢的产品质量,满足下游客户生产需求。
关键词:冷镦钢;开裂;组织;表面缺陷1 绪论冷镦钢是广泛用于制造螺栓、螺母、螺钉、铆钉等各类标准件用钢,它主要是利用金属的塑性,采用冷镦加工成型。
由于冷镦钢在加工过程中形变量大且速度快,所以对钢材的加工性能和机械性能均有严格要求。
通过对生产工艺的不断改进,提高冷镦钢的产品质量,满足客户需求。
2 冷镦钢使用中存在的质量问题通过市场调查发现,冷镦钢在使用过程中出现的主要问题是存在冷镦开裂的现象。
3 造成冷镦钢开裂的主要因素(1)化学成分。
①碳元素。
冷镦钢中碳含量的高低对其韧性有很大影响,碳含量超标会导致冷镦钢在加工过程中出现镦头开裂,造成镦头开裂的另一重要因素是钢中存在球化不完全的碳化物相。
生产过程中要严格将冷镦钢的含碳量按照标准的中下限来加以控制。
②铝元素。
铝在高温下易氧化形成有害杂质,降低钢材的机械性能。
但同时铝元素也具有细化晶粒、改善钢材韧性的作用,可以提高冷镦钢快速镦头以及降低搓丝过程中应变时效等综合性能。
因此,应对其加以适量控制。
③硫、磷元素。
硫和磷为钢中有害元素,其会对钢造成热脆和冷脆现象,所以必须控制在标准范围内,尽可能降低更好。
④硅、锰元素。
硅常被用作脱氧剂加入钢中,少量的硅能够提高钢的强度,但含量较多时则对钢的塑形和韧性产生不利影响。
锰能脱氧并减弱硫的有害作用,从而改善材料的热加工性能。
锰同时会提高钢材的强度、硬度和淬透性,增强加工硬化,从而降低材料的塑性。
⑤氮、氢、氧元素。
氮:随着钢中氮含量的增加,钢材的强度、硬度和脆性升高,但塑形和韧性显著降低,焊接性能变差。
氢:氢是钢中产生白点的根本原因,这些存在于钢中的白点(小裂纹)会使钢材出现氢脆现象。
氧:氧在钢中主要以氧化物的形式存在,随着钢中非铁氧化物的增多,钢材的塑形和韧性明显下降。
有关冷镦钢盘条冷镦不合格的原因探讨
王梁栋;王艳菊
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2015(000)029
【摘要】文章首先对冷镦钢盘条冷镦不合格的原因进行分析,逐个研究了平行通长裂纹、一条通长裂纹以及断续裂纹三类缺陷对不合格率的影响,对第一二类盘条表面缺陷的预防进行研究,对第三类盘条表面缺陷的预防进行探讨.
【总页数】1页(P137)
【作者】王梁栋;王艳菊
【作者单位】陕西天达航空标准件有限公司,陕西汉中 723000;陕西理工学院,陕西汉中 723000
【正文语种】中文
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影响冷镦钢质量的因素及控制措施冷镦钢,又称铆螺钢或冷顶锻钢,是利用金属的塑性,采用冷镦加工成型工艺生产互换性较高的标准件用钢。
冷镦钢产品广泛用于制造螺栓、螺母、螺钉等各类紧固件;另一重要用途是制造冷挤压零部件和各种冷镦成形的零配件,该用途是随着汽车工业发展起来的,逐步扩大到电器、照相机、纺织器材、冷冻机等领域。
国内外冷镦钢生产概况1 国内冷镦钢我国冷镦钢的标准化工作起步较晚,尚未形成完整体系,冷镦钢用国家标准仅有3个:GB/T6478—2001《冷镦和冷挤压用钢》,GB/T4232—1993《冷顶锻用不锈钢丝》和GB/T5953-1999《冷镦钢丝》。
冷镦用钢的实物质量尚不能完全满足标准件行业要求,在一定程度上依赖进口。
据海关统计,我国每年进口的紧固件在12~13万t.随着紧固件工业的迅猛发展,新钢种不断地开发和引进,对外的出口日益增多,汽车、石油、机械各行业的技术进步,对配套的紧固件提出许多新要求,不但是形式尺寸上的,而且是性能与可靠性上的,实际上是对紧固件材料提出更高的要求。
我国紧固件行业发生了较大的变化,具体表现:(1)采用国外钢种牌号如10B22M,10B25LHC,MNB123H等,主要是出口订单上规定要使用的牌号;(2)同一牌号的钢种衍生出多个交货状态的品种,如SWRCH35K,有免退火、正火、退火+磷化交货,满足不同用户的需求;(3)大量采用合金、低合金钢种,以适合耐高温、耐高压、耐腐蚀的要求,如SNB5—7,SNB16(JIS4107—94),SNB21—24(JIS4108);(4)采用抗延时断裂用钢生产的钢结构用螺栓抗拉强度超过1200MPa.2 国外冷镦钢国外采用HNDS2制造12。
9级螺栓(代替SCM440),延时破断有明显改进,采用45CrNiMoTi在1500MPa级别使用,其性能优于回火马氏体高强度螺栓,贝氏体钢很少见到有(晶界)碳化物析出,避免了穿晶破坏而发生的延时断裂.国外发达国家冷镦钢产业已基本形成规模,重点是根据用户的要求改善冷镦钢材料的质量性能,而产量无太大变化。
冷镦钢开裂成因分析及质量改进冷镦钢指的是冷加工成形的高强度、高硬度钢材。
在冷镦加工过程中,冷镦钢往往会出现开裂的问题,导致产品质量下降。
对冷镦钢开裂成因进行分析并进行质量改进是十分必要的。
冷镦钢开裂的主要成因有以下几点:1. 材料本身质量问题:冷镦钢的质量直接影响其开裂情况。
如果冷镦钢的成分不合理,含有过多的硫、氧等有害元素,或者出现夹杂物、疏松等缺陷,都会导致冷镦钢开裂。
2. 冷镦钢表面氧化:冷镦钢在生产过程中长时间暴露在空气中,容易发生表面氧化。
氧化层的形成使得冷镦钢表面变得较硬,而内部仍保持较软的状态,从而产生内部应力,导致冷镦钢在加工过程中容易出现开裂。
3. 冷镦钢加工工艺问题:冷镦加工是一种高强度、高速度的变形加工,过高的变形应力和变形速率容易导致冷镦钢开裂。
如果冷镦钢的预加工不合理,例如切割时过于猛烈或内部缺陷未得到有效控制,也可能造成冷镦钢的开裂。
为了改进冷镦钢的质量,可以采取以下措施:1. 优化材料成分:合理选择冷镦钢的成分,控制有害元素含量,提升冷镦钢的纯度。
通过合理的炼钢工艺,减少夹杂物和疏松等缺陷的产生,提高冷镦钢的质量。
2. 控制加工工艺参数:合理控制冷镦加工的变形应力和变形速率。
通过调整加工工艺参数,减少冷镦钢的变形应力,降低开裂的风险。
3. 增强表面保护:在冷镦钢加工前,采取有效的措施对冷镦钢进行表面保护,防止氧化层的形成。
可以使用防氧化剂或涂覆防锈剂等方式,保持冷镦钢表面的光洁度和平滑度。
4. 提高预加工质量:在冷镦加工前,对冷镦钢进行必要的预加工,确保冷镦钢的形状完整、表面平整,并且要注意控制内部缺陷的产生。
合理的预加工有助于提高冷镦钢的质量,减少开裂的风险。
冷镦钢开裂是由于材料质量问题、表面氧化、加工工艺问题等多种因素导致的。
通过优化材料成分、控制加工工艺参数、增强表面保护和提高预加工质量等措施,可以有效改进冷镦钢的质量,降低开裂的风险,提升产品的质量水平。
总第271期2018年第7期HEBEIMETALLURGYTotalNo.2712018ꎬNumber7SWRCH35K冷镦钢开裂原因分析与控制孙江波ꎬ任根柱ꎬ翟晓毅(河钢集团邯钢公司ꎬ河北邯郸056015)摘要:分析了SWRCH35K冷镦钢在生产标准件过程中开裂的原因ꎬ认为盘条存在非金属夹杂物是造成冷镦钢开裂的主要原因ꎮ通过对转炉㊁精炼及连铸工序实施相应的改进措施ꎬ改善了SWRCH35K冷镦钢的性能ꎬ提高了冷镦产品的合格率ꎮ关键词:SWRCH35K冷镦钢ꎻ夹杂物ꎻ卷渣ꎻ开裂中图分类号:TG142.1㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A文章编号:1006-5008(2018)07-0053-03doi:10.13630/j.cnki.13-1172.2018.0713ANALYSISANDCONTROLOFCRACKINGCAUSEOFCOLDHEADINGSTEELSWRCH35KSunJiangboꎬRenGenzhuꎬZhaiXiaoyi(HBISGroupHansteelCompanyꎬHandanꎬHebeiꎬ056015)Abstract:ThecrackingreasonsforSWRCH35Kcoldheadingsteelduringtheproductionoffastenerareana ̄lyzedꎬandthemainreasonisthattheexistenceofnon-metallicinclusionsinthewirerod.Throughimpro ̄vingtheprocessofconverterꎬrefiningandcontinuouscastingꎬtheperformanceofSWRCH35Kcoldheadingsteelhasbeenimprovedandthequalifiedrateofcoldheadingproductshasbeenraised.KeyWords:SWRCH35Kcoldheadingsteelꎻinclusionꎻslagentrapmentꎻcracking收稿日期:2018-04-06作者简介:孙江波(1986-)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ工程师ꎬ2014年毕业于河北联合大学冶金工程专业ꎬ现在河钢集团邯钢公司技术中心从事特钢产品研发ꎬE-mail:sunjb917@163.com0㊀引言㊀㊀SWRCH35K冷镦钢主要用于生产螺栓㊁螺母㊁螺柱㊁铆钉等紧固件ꎬ广泛应用于机械制造㊁工程建筑㊁车辆及家电等领域[1ꎬ2]ꎮ冷镦钢加工过程变形量大且变形速度快ꎬ因此要求冷镦钢必须具有良好的加工性能和机械性能ꎮ冷镦钢的生产工艺:热轧盘条ң酸洗磷化ң拉拔ң冷镦成型ң搓丝ң调质处理ң镀锌ң包装ꎮ针对近期用户反映的SWRCH35K冷镦钢开裂现象ꎬ对缺陷试样进行了扫描电镜分析ꎬ找出了开裂问题的直接原因ꎬ结合邯钢一炼钢厂转炉㊁精炼㊁连铸工艺提出了相应的改善措施ꎮ1㊀SWRCH35K冷镦钢生产工艺1.1㊀SWRCH35K冷镦钢生产工艺流程㊀㊀邯钢一炼钢厂拥有2套复合喷吹铁水脱硫装置㊁3座120t顶底复吹转炉ꎻ2座120tLF双工位精炼炉㊁1座120tRH双工位精炼炉ꎻ2台小方坯连铸机ꎬ1台矩形坯连铸机ꎬ配备结晶电磁搅拌㊁末端电磁搅拌㊁动态轻压下等ꎮ线材生产线为无扭全连续线材生产线ꎬ采取先进Morgan六代减定径机组及斯太尔摩控冷线ꎬ可保障产品尺寸精度并实现控轧控冷ꎮ㊀㊀SWRCH35K冷镦钢种采用的生产工艺流程:铁水预脱硫ң转炉ңLF精炼ң150mmˑ150mm方坯连铸机ң线材轧制ꎮ1.2㊀SWRCH35K冷镦钢成分控制㊀㊀邯钢SWRCH35K冷镦钢的成分要求见表1ꎮ35总第271期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀HEBEIYEJIN表1㊀SWRCH35K冷镦钢成分wt%Tab.1㊀ChemicalcompositionofcoldheadingSteelSWRCH35Kwt%成分CSiMnPS内控0.33~0.370.15~0.200.65~0.75ɤ0.020ɤ0.015JISG3507-10.32~0.380.10~0.350.60~0.90ɤ0.030ɤ0.0352㊀SWRCH35K冷镦钢开裂缺陷分析2.1㊀夹杂物㊀㊀Φ8.0mm规格SWRCH35K冷镦钢经退火拉拔至Φ7.6mmꎬ用于生产六角带法兰螺栓ꎬ发现部分螺栓有开裂现象ꎬ缺陷螺栓见图1ꎮ图1㊀缺陷螺栓Fig.1㊀Defectivebolts㊀㊀对缺陷试样六角头部截取横向试样ꎬ沿虚线切割ꎬ对法兰面裂口对应六角头部A侧进行金相观察ꎮ经观察ꎬ裂纹在距表面12μm处起始ꎬ裂纹深度147μmꎬ沿裂纹走向发现脆性夹杂物ꎮ经扫描电镜能谱分析ꎬ确认裂纹周边物质为钙铝酸盐夹杂物ꎬ见图2ꎮ图2㊀扫描电镜分析结果Fig.2㊀AnalysisresultsofSEM2.2㊀皮下卷渣㊀㊀对缺陷试样(图3)六角头部截取横向试样ꎬ对法兰面裂口对应六角头部进行金相观察ꎮ在距表面100μm处起始ꎬ大型夹杂物直径70μmꎮ经扫描电镜能谱分析ꎬ大型夹杂物含F㊁Na等特征元素ꎬ确认为铸坯皮下卷渣导致ꎬ扫描电镜分析结果见图4ꎮ图3㊀缺陷螺栓Fig.3㊀Defectivebolts元素质量/%原子/%FK7.597.55NaK4.333.56MgK0.680.53AlK5.143.60SiK4.753.20CaK17.418.21图4㊀扫描电镜分析结果Fig.4㊀AnalysisresultsofSEM45河北冶金㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2018年第7期㊀㊀钢中的夹杂物破坏了钢基体的连续性ꎬ在变形过程中因应力集中而成为裂纹源ꎬ对钢材的变形能力产生危害ꎮ冷镦钢盘条在后续冷镦加工过程中会产生很大的变形ꎬ对夹杂物的要求非常严格ꎮ从案例分析可知ꎬ夹杂物对冷镦性能的影响主要表现在盘条表面附近的大型夹杂物的危害ꎬ尤其是表面夹渣和弧形连铸机特有的内弧夹杂积聚现象ꎬ对冷镦性能的影响更大ꎮ针对以上情况ꎬ对炼钢全工序进行加强控制ꎬ减少各环节夹杂物的生成ꎮ3㊀生产工艺环节控制3.1㊀转炉工艺控制㊀㊀邯钢铁水磷平均在0.120%ꎬ冶炼SWRCH35K钢时ꎬ转炉采取定量装入ꎬ渣料分批㊁多次加入ꎬ供氧采用恒压变枪位模式ꎬ终点进行高拉补吹操作ꎮ严格控制过程温度ꎬ减少补吹次数ꎬ防止钢水过氧化ꎮ根据出钢碳含量控制脱氧剂加入量ꎬ供精炼钢水铝含量控制在0.015%~0.035%ꎬ促进生成的大颗粒夹杂物及早上浮ꎬ同时减轻精炼脱氧去夹杂负担ꎮSWRCH35K钢终点碳控制情况见表2ꎮ表2㊀SWRCH35K终点碳控制情况Tab.2㊀End-pointcarboncontrolofSWRCH35K终点碳含量ɤ0.05%0.06%~0.08%0.09%~0.11%0.012%~0.014%ȡ0.015%比率/%10.640.537.88.72.43.2㊀精炼工艺控制㊀㊀精炼进站根据进站钢水铝含量及出站铝含量要求补喂铝线ꎬ控制LF铝调整次数ɱ2次ꎬ且过程铝含量不允许>0.060%ꎮ精炼渣成分以CaO㊁SiO2和Al2O3为主ꎬ精炼渣二元碱度为5.07~7.65ꎻ渣中的FeO和MnO控制小于1%ꎬ脱氧程度控制良好ꎬ且碱度控制较高ꎬ有利于脱硫和提高钢水的纯净度ꎬ精炼前期脱硫率平均达到62.3%ꎮ为对细小夹杂物进行改性ꎬ精炼后期喂入钙铁线100~200mꎬ并要求软吹时间ȡ10minꎮSWRCH35K精炼炉渣成分控制情况见表3ꎮ表3㊀SWRCH35K精炼炉渣成分wt%Tab.3㊀RefiningslagcompositionofSWRCH35Kwt%熔炼号TFeSiO2CaOMgOMnOAl2O3P2O5SR7C073210.407.4657.077.470.0426.770.00010.637.657B051710.309.5651.479.700.0926.080.00010.595.387B051720.299.6551.739.840.0926.600.00010.585.367A039060.5010.9855.686.450.1923.740.00010.575.077A039090.4610.0456.296.750.1723.860.00010.565.617A039080.678.1056.847.100.0826.170.00010.607.027B052780.1210.2357.494.710.0525.70.00011.075.627A039930.529.3256.106.230.0924.410.00011.186.027A039950.5110.6355.456.640.1023.530.00011.205.213.3㊀连铸工艺控制㊀㊀浇铸在八机八流方坯连铸机上进行ꎬ断面尺寸为150mmˑ150mmꎮ钢水浇铸过程中ꎬ防止钢水氧化和减少钢中夹杂物是连铸工艺的控制关键ꎮ大包浇入中间包过程中采用氩封保护ꎬ中间包采用碱性覆盖剂及碳化稻壳双层保护ꎬ中间包与浸入式水口采用整体式ꎬ采用结晶器液面自动控制ꎬ控制要求ɤʃ5mmꎮ少量多次加入保护渣ꎬ保持黑渣面操作ꎬ渣厚控制在35~50mmꎬ液渣层厚度控制在6~10mmꎮ为提高铸坯质量ꎬ采用恒拉速操作ꎬ拉速控制在2.0m/minꎬ二冷比水量0.65L/kgꎮ过热度控制在15~30ħꎬ平均25.4ħꎮ4㊀结语㊀㊀(1)对开裂试样进行分析可知ꎬ盘条表面附近的大型夹杂物是造成冷镦开裂的主要原因ꎮ㊀㊀(2)控制转炉出钢铝含量加入量ꎬ脱氧工艺前移ꎬ有利于大型夹杂物的及早上浮去除ꎮ参考文献[1]裴培ꎬ刘增勋.宣钢SWRCH35K 10mm盘条冷镦性能分析[J].河北冶金ꎬ2007ꎬ(6):49~51.[2]张怀军ꎬ唐建平ꎬ赵永旺.SWRCH35K冷镦钢开裂原因分析[J].内蒙古科技大学学报ꎬ2011ꎬ30(3):210~213.55。
影响高线产品冷镦性能轧钢因素的分析及控制摘要:本文首先阐述了高线产品冷镦性能的影响因素,并重点探讨了高线冷镦钢产品顶锻开裂的控制措施。
关键词:高线;冷镦性能;因素;措施高线生产中,具体的影响因素会以不同形式影响产品冷镦性能,导致产品顶锻开裂。
为提高线材产品冷镦性能,需分析高线生产中具体影响因素的来源,并提出相应的控制措施。
一、高线产品冷镦性能的影响因素1、坯料表面缺陷1)坯料表面重皮。
钢锭浇注时,由于钢水的喷溅,铸锭表面会出现重皮。
经初轧开坯轧制,重皮更加隐蔽,很难找到,经酸洗后就会暴露出来。
在坯料表面未得到有效清理时,轧制后,重皮缺陷部分拉长,冷镦钢线材表面形成一个小而断续的裂纹源,影响产品冷镦性能。
2)坯料表面裂纹。
高速线材轧制可消除坯料表面在表面氧化及延伸作用下产生的细小裂纹;由于氧化层的存在,较大的裂纹无法通过压合消除,高线轧制后被拉长,残留在产品表面,冷镦钢线材表面形成细小且断续的裂纹,影响产品冷镦性能。
3)坯料表面尖锐过度。
例如,坯料表面重皮、裂纹等缺陷清理质量不高,造成坯料表面棱角锐利过度。
在高线轧制时,棱角会翻倒,由于热氧化层的存在,缺陷不能弥合并残留在冷镦钢制品表面,对产品的冷镦性能产生不利影响。
2、高线生产调整。
高线生产调整是影响产品冷镦性能的主要因素。
1)轧制压下量调整。
轧制过程中,若轧制压下量调整不当,轧件的延伸率分布不均匀,某道次压下量过大,造成过盈,轧件上会出现双侧耳子现象。
耳子经后续道次轧制后,成品上形成折叠,影响冷镦钢产品的冷镦性能。
冷顶锻检验中,缺陷表现为双侧对称通长纵裂或双侧对称断续微裂。
2)轧制中心线调整。
轧件上单侧耳子由轧件中心偏离轧制中心线或导卫偏离孔型引起。
在后续道次轧制后,耳子会在成品上发生折叠,从而影响线材产品冷镦性能。
冷顶锻检验时,缺陷为单侧通长纵向裂纹。
3)孔型轴向调整。
由于轧机轴向定位精度得不到保证或调整不当,导致轧件上的错辊压痕由错辊引起。
第2期孙维等:SWRCH35K冷镦钢盘条表面组织异常原因分析141
l生产条件及试验方案
1.1生产条件
马钢SWRCH35K冷镦钢热轧盘条生产工艺路线为:铁水预处理脱硫叶转炉冶炼_吹氩站+LF炉精炼-+140mmx140rain方坯连铸一钢坯加热_高压除鳞叶粗轧叶切头叶中轧_预精轧-+切头叶精轧.+减定径机组轧制.+吐丝_斯太尔摩控冷-+集卷一成品检验一打包.+过磅入库。
其加热及轧制工艺要求为:加热时间≥60min,加热温度1100-1230℃,开轧温度1000~1100℃,终轧温度850-,1000℃,吐丝温度800---950℃,控冷斯太尔摩冷却冷却速度:0.1—0.5"C/s。
1.2试验方案
(1)采用金相显微镜、扫描电镜对SWRCH35K冷镦钢热轧盘条的组织进行随机抽检分析,并根据其形貌特征进行分类。
(2)实验室模拟研究加热工艺参数对铸坯原始组织的影响。
(3)正常组织和非正常组织珠光体片层间距的检测分析,了解轧制、控冷过程中轧件温度控制的均匀性。
(4)对工业性生产现场相关轧制工艺参数及其与组织异常的相关性进行分析。
2试验结果及分析
2.1组织异常分类研究
SWRCH35K热轧盘条金相异常组织形貌主要分为两类,见图1。
(1)第一类为铁素体、珠光体都同时长大的“混晶”形貌,见图l(a),所占的比例约为80%。
(2)第二类为明显的珠光体偏聚形貌,见图l(b),所占的比例约为20%。
从这两类异常组织形貌特征看,其均属魏氏组织,第一类发展严重时就演变为第二类。
第二类对轧材的冷镦性能危害较大。
图1SWRCH35K热轧盘条表层魏氏组织金相照片(4%硝酸酒精腐蚀)
2.2铸坯模拟加热试验结果及分析
为了解铸坯原始组织对轧材组织的影响,取铸坯表层试样,放人加热炉中,加热至1210℃保温,1。
,2。
,3。
试样保温时间为65,80,110min。
然后采用淬火工艺冷却试样至室温。
具体实验结果见图2。
图2(a)为1。
试样在1210℃条件下保温65min后淬火的显微组织。
从图2(a)可知,l。
试样中奥氏体晶界处析出的铁素体并没完全消除,仍保留有先共析细针状铁素体,尺寸大d',20岬。
图2(b)为2。
试样在1210℃条件下保温80min后淬火的显微组织。
从图2(b)可知,24试样中沿奥氏体晶界析出的铁素体基本消除,试样各部位均为分布均匀的马氏体。
图2(c)为3。
试样在1210℃条件下保温110min后淬火的显微组织。
从图2(c)可知,3。
试样中沿奥氏体晶界析出的粗大铁素体已经消除,但同时又有少量细小针状铁素体沿奥氏体晶界析出,尺寸大小20ttra。
142安徽工业大学学报2010年
通过加热试验结果的对比分析,可以得出结论:
(1)随1210℃条件下保温时间的延长,得到了不同的显微组织。
在65~80mm范围内,随着保温时间增加沿奥氏体晶界析出的粗大针状铁素体逐渐消除,到80mm时,试样各部位为分布均匀的马氏体,110min时,试样中针状铁素体又开始沿奥氏体晶界析出,但尺寸较小,为20肛m。
(2)1210℃条件下保温80min.试样原始组织的不均匀性(即沿奥氏体晶界析出的粗大针状铁素体)消除,得到分布均匀的马氏体组织(淬火处理)。
因此,与实际生产中的加热时间相比,实际加热时间需延长。
2.3正常组织和非正常组织珠光体片层间距的检测分析
为了解轧件在轧制、冷却过程中温度控制的均匀性,采用扫描电镜对正常组织处和非正常组织处珠光体片层间距进行对比测量,结果见图3,4。
图3正常组织处珠光体形貌及珠光体片层间距统计结果(样本数:100)
图4非正常组织处珠光体形貌及珠光体片层间距统计结果(样本数:1∞l
从图3可知,正常组织珠光体片层间距大部分在0.30--0.37gm范围内,占总量的75%,<0.30肛m和>0.37岬的分别占19%,6%,说明正常组织珠光体片层间距较均匀,数值相对稳定,平均值为0.33pm。
从图4可知,正常组织珠光体片层间距大部分在<0.30岬范围内,占总量的69%,0.3㈣.37岬和>0.37岬的分别占19%,12%,说明非正常组织珠光体片层间距O.17一o.51印1之间,波动较大,平均值为0.29肛I。
非正常珠光体片层间距波动较大,说明该部位冷却的均匀性较差。