熱芯大壓下軋制工藝在改善連鑄坯內(nèi)部縮孔、疏松缺陷的同時(shí),可以破碎粗大的鑄態(tài)組織,并通過(guò)影響再加熱奧氏體化后的組織來(lái)影響最終產(chǎn)品的組織和性能。為了研究熱芯大壓下軋制后的鑄坯再加熱過(guò)程的組織演變,選用微合金鋼和中碳鋼2種具有代表性的鋼種為研究對(duì)象,采用煉鋼-連鑄-軋制一體化試驗(yàn),研究了熱芯大壓下軋制對(duì)連鑄坯顯微組織及再加熱后奧氏體組織形貌的影響。研究結(jié)果表明,熱芯大壓下軋制可改善鑄態(tài)組織,獲得均勻細(xì)小的室溫組織。對(duì)于中碳鋼,熱芯軋制獲得的細(xì)小組織經(jīng)再加熱后無(wú)法繼續(xù)保持,與無(wú)形變的坯料相比,再加熱后的奧氏體晶粒反而更加粗大;而對(duì)于微合金鋼,由于第二相粒子的釘扎作用,熱芯大壓下軋制獲得的細(xì)小組織經(jīng)再加熱后可繼續(xù)保持。 

【文章來(lái)源】：鋼鐵. 2020,55(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

試驗(yàn)流程示意圖

對(duì)于微合金鋼，再加熱前，熱芯軋制后的坯料及無(wú)形變的坯料的顯微組織對(duì)比如圖2所示。從圖2(a）可以看出，無(wú)形變的坯料的室溫組織主要由粗大多邊形鐵素體和少量珠光體組成，此外，由于鑄態(tài)組織中奧氏體晶粒粗大，因此連鑄后冷卻至室溫的過(guò)程中生成了一定量的魏氏體組織。魏氏組織不利于鋼的力學(xué)性能，尤其使鋼的塑性和沖擊韌性顯著降低，還會(huì)使脆性轉(zhuǎn)變溫度升高；從圖2(b）可以看出，熱芯軋制后的坯料的室溫組織由細(xì)小的多邊形鐵素體和彌散分布的珠光體組成，與無(wú)形變的坯料相比較，室溫組織得到明顯細(xì)化，魏氏組織消失。采用有限元方法分析了軋制變形前坯料的溫度場(chǎng)，模擬計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)鑄坯表面溫度為950℃時(shí)，芯部溫度約為1 060℃。變形過(guò)程的平均應(yīng)變和應(yīng)變速率分別為0.26和0.48m/s。根據(jù)文獻(xiàn)[11]的研究結(jié)果，在熱芯大壓下軋制過(guò)程中，由于形變及再結(jié)晶的作用，粗大的鑄態(tài)組織被破碎掉，可以獲得細(xì)小的奧氏體晶粒，而奧氏體晶粒越細(xì)小，其晶界面積就越大，在隨后的空冷相變過(guò)程中，有利于鐵素體形核的位置就越多，因而室溫下獲得了細(xì)小的鐵素體及珠光體組織。熱芯軋制后的坯料及無(wú)形變的坯料再加熱溫度1 250℃、保溫2h直接淬火后的奧氏體形貌如圖3所示。可以看出，無(wú)形變的坯料再加熱奧氏體化后所獲得的奧氏體晶粒非常粗大，如圖3(a）所示；而熱芯軋制后的坯料再加熱奧氏體化后，獲得了均勻細(xì)小的奧氏體晶粒，如圖3(b）所示。對(duì)奧氏體晶粒尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，未變形的坯料再加熱后奧氏體的平均晶粒尺寸約為158μm，而經(jīng)熱芯軋制后的坯料再加熱后的奧氏體晶粒尺寸僅約為75μm。根據(jù)傳統(tǒng)的金屬性理論，均勻細(xì)小的初始奧氏體晶粒有利于在軋制變形后獲得均勻細(xì)小的成品組織，從而提高熱軋產(chǎn)品的綜合性能。

熱芯軋制后的坯料及無(wú)形變的坯料再加熱溫度1 250℃、保溫2h直接淬火后的奧氏體形貌如圖3所示。可以看出，無(wú)形變的坯料再加熱奧氏體化后所獲得的奧氏體晶粒非常粗大，如圖3(a）所示；而熱芯軋制后的坯料再加熱奧氏體化后，獲得了均勻細(xì)小的奧氏體晶粒，如圖3(b）所示。對(duì)奧氏體晶粒尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，未變形的坯料再加熱后奧氏體的平均晶粒尺寸約為158μm，而經(jīng)熱芯軋制后的坯料再加熱后的奧氏體晶粒尺寸僅約為75μm。根據(jù)傳統(tǒng)的金屬性理論，均勻細(xì)小的初始奧氏體晶粒有利于在軋制變形后獲得均勻細(xì)小的成品組織，從而提高熱軋產(chǎn)品的綜合性能。2.2 中碳鋼再加熱前后組織對(duì)比分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]連鑄板坯凝固末端大壓下改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量[J]. 楊恩蛟,姜敏,侯澤旺,王新華.  中國(guó)冶金. 2020(05)
[2]重壓下工藝下大斷面方坯內(nèi)部質(zhì)量改善研究[J]. 劉成斌,韋乾永,曾令宇,程曉文.  連鑄. 2020(01)
[3]45鋼連鑄大方坯中心疏松與縮孔控制[J]. 陳亮,宋波,陳天明,陳雄,楊文中.  鋼鐵. 2018(08)
[4]連鑄坯質(zhì)量控制零缺陷戰(zhàn)略[J]. 蔡開(kāi)科,孫彥輝,韓傳基.  連鑄. 2011(S1)
[5]Recent Development of Steelmaking Process in Sumitomo Metals[J]. Masayuki Kawamoto.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2011(S2)
[6]末端電磁攪拌對(duì)彈簧鋼連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的影響[J]. 王興宇,韓延申,劉青,肖冬,陳軍,管敏.  鋼鐵. 2020(05)



本文編號(hào)：3459748