合金钢相变与轧制冶金缺陷课件.ppt

1、合金钢相变与轧制冶金缺陷2010年01月合金钢相变与轧制冶金缺陷合金钢与普碳钢最大的差别是包含着复杂的相变；合金钢的化学成分决定了其相的组成；合金钢的相变对其形变过程产生重要影响；合金钢的相变过程是可以影响和控制的。T%T%T1T2%2%1t2t1合金钢相变与轧制冶金缺陷单相奥氏体钢，塑性好；单相铁素体钢，塑性好；双相钢，二相比例影响塑性；高碳高合金钢，析出相影响塑性（高速钢，高温合金）。一，高速钢的铸态组织与形变 M2C M6C+MCW2C(Mo2C)Fe3W3C(Fe3Mo3C)+MC高速钢的铸态组织与形变T%T1T2%2%1t2t1过去高合工钢初轧开坯工艺Tt820C1160-1180C

2、高速钢初轧开坯工艺的制订Tt820C1120-1140C1160-1180C2hr2hr1hr高速钢的铸态组织与形变高速钢的铸态组织转变行为可以借鉴：合金工具钢 模具钢 马氏体类不锈钢 耐热轴承钢二，棒线材轧制高合金钢的芯部过热问题 棒线材轧制高合金钢的芯部过热问题棒线材可以轧制高速钢；棒线材首次试轧高速钢顺利通过；金相检验发现全部黑芯，为芯部过热组织。棒线材轧制高速钢的芯部过热问题钢材芯部存在着化学成分偏析；钢材芯部温度过高；二者迭加效果造成芯部组织过热；通过控制轧制温度问题得到解决；其它钢种也会出现类似问题。棒线材其它钢种出现的同样问题6Cr13Mo；9Cr18；5Cr21Mn9Ni4N。

3、9Cr18,5.5mm,过热9Cr18,5.5mm,正常其它轧机也可能出现同样问题750轧机；650轧机；中型材1#轧机；中型材3#轧机。A2,150mm对A2钢过热150mm钢坯的处置生产25mm棒材，合格；生产12mm线材，废品。棒线材各钢种出现上述的同样问题经济损失几百万元；技术中心没有一份总结或论文；没有保留金相照片；没有保留试料。三，轴承钢坯的修磨炸裂问题 轴承钢坯的修磨炸裂问题棒线材投产时，初轧150方坯空冷；为解决白点和钢坯脆断，98年起钢坯保温；2001年4月，为解决缓冷能力不足，试验空冷；试验刚开始，即出现1600吨钢坯修磨炸裂。轴承钢坯的修磨炸裂问题恢复保温工艺，有明显改善

4、，但没有彻底解决；轴承钢坯的修磨炸裂问题分析：思路：大的质量波动，必然对应着大的工艺变动；表面上看，是初轧保温工艺发生了变化；但是：1，恢复保温工艺后，效果不好；2，98年以前，钢坯空冷没有出现类似 -问题;3，其它钢种同期没有出现类似的问题。轴承钢坯的修磨炸裂问题金相组织异常，晶界出现网状炭化物析出；轴承钢坯的修磨炸裂问题750轧机终轧温度过高，1000-1100C；750轧机轧制转速变化，90转/分120转/分；750轧机主电机更换，2月10日生产。轴承钢坯的修磨炸裂问题控制终轧温度，问题彻底解决：轧制过程待温；适当加强水冷；降低轧机转速。轴承钢坯的修磨炸裂问题终轧工艺控制与保温工艺的关系

5、：炭化物呈网状析出的钢坯处于低塑性状态；较大的热应力使其脆性增加；如果150mm钢坯不修磨，问题不会出现；终轧温度受环境温度影响很大。由轴承钢修磨炸裂联想到的：其它钢种也可能出现修磨炸裂马氏体钢都经退火处理，弹簧钢？750轧机生产的120方坯也可能有网状析出；120方坯个别难于修磨的表面裂纹可能是类似的原因方坯个别难于修磨的表面裂纹可能是类似的原因?中型材酸洗检查表面裂纹有些也可能是同样原因中型材酸洗检查表面裂纹有些也可能是同样原因?GCr15 120mmGCr15 120mmGCr15 70mm由轴承钢修磨炸裂联想到的轧制生产可以产生表面裂纹轧制生产可以产生表面裂纹由轴承钢修磨炸裂联想到的棒

6、线材轧机投产初期：弹簧钢，轴承钢头部脆断；轴承钢的拉拔裂纹。由轴承钢修磨炸裂联想到的轴承钢控轧控冷是大钢工程技术人员长久的梦：轴承钢管 轴承钢中型材 棒线材由轴承钢修磨炸裂联想到的棒线材轧机控轧控冷的必要性不仅仅是为了KBGCr15!GCr15 5.5 非控轧 GCr15 5.5 控轧四，高速工具钢的校直脆断 高速工具钢的校直脆断1992年2月起，M2高速钢出现批量校直脆断：当期杂质元素含量偏高；对应表面严重脱碳；脱碳区域内有晶界网状析出相。高速工具钢的校直脆断分析：杂质元素含量偏高增加脆性；寒冷天气增加脆性；表层晶界析出相增加脆性。高速工具钢的校直脆断关于表层晶界析出相：脱碳层内晶界析出炭化

7、物？W,Mo,Cr,V合金元素的行为；M2高速钢相图中析出相。sbbsTT0T2T1五，马氏体类合金钢的轧后控制 马氏体合金钢轧后处理一般概念：马氏体类合金钢应缓慢冷却，以减少马氏体相变应力；马氏体类钢轧后保温温度愈高愈好；产生了红装退火工艺。M2 高速钢马氏体合金钢轧后处理轧后高温区缓冷会有晶界网状炭化物析出；再降温发生马氏体相变；晶界炭化物析出使晶界弱化；马氏体相变产生大的相变应力。马氏体合金钢轧后处理可以解释：为什么有时快速冷却不开裂；为什么有时很好的缓冷还会开裂；工具厂的热处理问题。不理想的控制冷却方式：理想的控制冷却方式：棒线材马氏体不锈钢的在线处理思路：轧后过早的入罐或入坑并不好。高温区快冷；600C以下缓慢冷却。60Si2Mn 22mm60Si2Mn 22mmD407 150mmD407 150mm结语合金钢热加工全过程伴随着相变；高合金钢加热工艺的制定要考虑相变；轧制过程温度过高芯部相变会导致轧废；终轧温度过高会影响钢材的后步加工和性能控制 -轧制与控制冷却；所有的轧钢生产都有控轧控冷问题；请关注合金钢冶金生产的相变过程。请关注合金钢冶金生产的相变过程。