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高品质硬线轧后冷却路径优化

通过热模拟实验和工业生产试验,研究轧后冷却路径对70钢硬线显微组织、力学性能、表面脱碳和氧化的影响,并对其进行优化.结果表明:轧后冷却过程中,无淬火组织所允许的斯太尔摩风冷最大临界冷速为(15 ～ 20)℃/s.优化的轧后冷却路径为水冷到850℃吐丝,15.1℃/s风冷到630℃,然后在620 ～645℃温度区间内9 s,最后以4.2℃/s平均冷速冷却到380℃.

关键词: 高速线材 , 硬线 , 控轧控冷 , 组织性能 , 表面质量

正火温度对Nb-V-Ti微合金化大截面锻材Q345E钢组织与韧性的影响?

文新理 , 梅珍 , 张利冲 , 刘雅政 , 肖磊磊 , 刘广磊

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.021

采用热膨胀法测定了 Nb-V-Ti微合金化 Q345E钢的相变临界温度Ac1和Ac3,使用45 kW箱式电阻炉对实验钢进行了正火处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)观察了正火后试样的组织演变规律,分析了正火温度对组织与低温韧性的影响。结果表明,Q345E钢的Ac1约732℃、Ac3约871℃；当正火温度为820℃和850℃时,组织由针状珠光体和未发生重结晶的粗大原始铁素体构成,针状珠光体由针状奥氏体转变而来,相邻针状珠光体中的铁素体相具有相同的晶体取向特征；当正火温度不低于880℃时,组织由重结晶后的铁素体和珠光体构成,随正火温度的提高组织尺寸逐渐增大；当正火温度为820~940℃时,随正火温度的提高冲击功呈现先增加后降低的变化规律,组织类型、尺寸、形态和均匀性是影响大截面锻材 Q345E 低温韧性的主要因素。

关键词: Nb-V-Ti微合金化 , 大截面锻材 , Q345E , 电子背散射衍射 , 韧性

大截面锻材27SiMn内部裂纹成因与缓冷技术改进

文新理 , 梅珍 , 张利冲 , 赵帆 , 刘雅政

材料热处理学报

利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了大截面锻材27SiMn内部裂纹的显微形貌和组织特征,利用电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)技术分析了裂纹两侧晶粒取向关系,采用拉伸断口法观察了裂纹分离面微观断口特征,对裂纹区域宏观异常组织进行了化学成分湿法分析,在Gleeble-1500热模拟试验机上测定了27SiMn材料在连续冷却过程中的相变温度,判定了裂纹形成时段和原因,在国内某生产线上进行了缓冷技术改进.结果表明:裂纹主要在点状偏析区或带状珠光体内萌生和扩展,裂纹两侧晶粒取向相同,裂纹面具有韧窝和解理两种断口特征,判定裂纹形成于奥氏体向铁素体-珠光体转变(A→F+P)完成后,化学成分的宏观和微观偏析是裂纹形成的成分基础,成分偏析导致相变不同步从而产生较大组织应力是裂纹形成的基本原因,采用新型缓冷技术可基本消除内部裂纹,使其四级探伤合格率由15％提高至75％以上.

关键词: 大截面锻材 , 27SiMn , 内部裂纹 , EBSD , 晶体取向 , 缓冷技术

27SiMn钢空洞型缺陷和组织的演变规律

文新理 , 张利冲 , 梅珍 , 赵帆 , 杨勇 , 刘雅政

材料热处理学报

利用实验室轧制实验研究了不同变形温度和变形量条件下27SiMn钢空洞型缺陷和组织的演变规律,采用一元非线性函数拟合了空洞平均直径与变形量间的关系,分析了变形温度和变形量对空洞平均直径和组织的影响,利用固态相变热力学和动力学基本原理探讨了变形温度和变形量对组织的影响机理,结果表明:影响空洞闭合的主要变形参数为变形量,变形量与空洞平均直径较好的符合D=9.29+ 210.08e-ε/11.78函数关系,随变形温度降低和变形量增加,点链状晶界铁素体(GBF)数量减少而等轴状铁素体数量增加,铁素体体积分数有所提高,组织整体细化,相变驱动力的提高和形核率的增加及其对铁素体相变的诱导作用可很好的解释组织的演变规律,为实现空洞型缺陷和组织均质化集成控制,适宜的变形温度在950℃左右,变形量30％～40％.

关键词: 27SiMn钢 , 空洞型缺陷 , 演变规律 , 晶界铁素体(GBF)

正火温度对大截面锻材Q345E组织与低温韧性的影响

文新理 , 梅珍 , 张利冲 , 纪岩 , 刘雅政

材料热处理学报

采用热膨胀法测定了Q345E材料的相变临界温度Ac1和Ac3,使用45 kW箱式电阻炉对Q345E试样进行了不同加热温度的正火处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了正火后试样的组织特征及其演变规律,分析了正火温度(T1)对组织与低温韧性的影响.结果表明,Q345E材料的Ac1约725℃、A约861℃;当正火温度为820℃和850℃时,组织由针状珠光体和未发生重结晶的粗大原始铁素体构成;当正火温度≥880℃时,组织由重结晶后的铁素体和珠光体构成,随正火温度提高,组织尺寸逐渐增大;当正火温度为820 ～ 940℃时,随正火温度提高,冲击功先增加后降低.

关键词: 正火温度 , 大截面锻材 , Q345E , 组织 , 低温韧性 , 机理