【摘要】：邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司利用具有保護(hù)氣氛的抽錠式電渣爐生產(chǎn)Ф600 mm的H13鋼錠,并鍛造成不同規(guī)格的模塊。研究了熔速對(duì)鑄態(tài)組織的影響以及鍛造工藝對(duì)H13鋼顯微組織和沖擊性能的影響。結(jié)果表明:在400~550 kg·h-1熔速范圍內(nèi),鋼錠鑄態(tài)組織中都存在不同程度的枝晶間顯微偏析,并有液析碳化物析出。熔速為500 kg·h-1時(shí),鑄態(tài)組織顯微偏析較輕,液析碳化物尺寸較小,且數(shù)量較少。在500 kg·h-1熔速下生產(chǎn)的鋼錠經(jīng)不同的鍛造工藝變形后發(fā)現(xiàn),只進(jìn)行單向拔長(zhǎng)變形的組織中存在明顯的帶狀偏析,枝晶未被打碎,仍保留了鑄態(tài)的針狀鐵素體組織;一鐓一拔變形后的組織,鐵素體位向逐漸趨于等軸狀,碳化物均勻分布程度有提高,但晶界上仍有呈鏈狀析出的碳化物,帶狀組織未完全消除;三鐓三拔多方向反復(fù)變形后,枝晶被充分打碎,帶狀偏析消除,鍛后退火組織中的粒狀珠光體和碳化物細(xì)小均勻,橫向沖擊韌性明顯提高,達(dá)到15.5 J·cm-2。
【圖文】：

20～1.300.90～1.00≤0.15≤0.035試驗(yàn)鋼錠經(jīng)860℃球化退火后，靠近電渣錠冒口部位取橫向和縱向低倍試樣，觀察縱向凝固夾角和橫截面不同位置的鑄態(tài)顯微組織。1.2鍛造工藝將在最優(yōu)熔速下生產(chǎn)的鋼錠先緩慢加熱到750℃，，再快速加熱到1130℃的鍛造溫度，始鍛溫度為1080～1130℃，終鍛溫度≥900℃，鍛后緩冷并及時(shí)退火。鍛造采用3種工藝:(1)單向拔長(zhǎng)變形;(2)一鐓一拔變形;(3)三鐓三拔變形。鍛造退火后仍然在相當(dāng)于鋼錠冒口部位取樣，觀察心部的退火顯微組織。在橫截面中心位置取5個(gè)10mm×10mm×55mm夏比V形沖擊試樣，見(jiàn)圖1。經(jīng)1030℃保溫30min后油淬，600℃×2h至少兩次回火后，測(cè)定硬度，硬度達(dá)到44～46HＲC后，進(jìn)圖1沖擊試驗(yàn)試樣取樣位置示意圖Fig.1Samplingpositionofimpacttesting行沖擊試驗(yàn)，并觀察斷口SEM形貌。2試驗(yàn)結(jié)果分析2.1熔速對(duì)熔池深度和凝固夾角的影響為了使鋼錠表面光潔，抽錠式電渣爐對(duì)爐渣的流動(dòng)性和高溫塑性有一定要求，當(dāng)熔速＜500kg·h－1時(shí)，由于熔池?zé)崃科停瑺t渣的流動(dòng)性變差，使鋼錠表面粘有一薄層渣殼;熔速≥500kg·h－1時(shí)，爐渣的流動(dòng)性良好，鋼錠表面基本無(wú)渣殼。圖2為凝固夾角與熔速的關(guān)系。可以看出，凝固夾角隨熔速的增加而逐漸變大，主要是由于增加熔速就必須增加輸入能量，這會(huì)使自耗電極頂端形成過(guò)熱的熔滴，從而增加金屬熔池深度，金屬熔池越深，凝固夾角越大。圖2凝固夾角與熔速的關(guān)系(Ф600mm，H13)Fig.2Ｒelationshipbetweenmeltrateandsolidificationangle(Ф600mm，H13)2.2熔速對(duì)鋼錠鑄態(tài)組織的影響電渣重熔速度影響著金屬熔池的深度和形狀，從而影響著重熔鋼錠的鑄態(tài)組織。圖3為H13不同熔速、不同位置的顯微組織。對(duì)于同一熔速而言，結(jié)晶組織由邊部至心部逐漸變粗

5mm夏比V形沖擊試樣，見(jiàn)圖1。經(jīng)1030℃保溫30min后油淬，600℃×2h至少兩次回火后，測(cè)定硬度，硬度達(dá)到44～46HＲC后，進(jìn)圖1沖擊試驗(yàn)試樣取樣位置示意圖Fig.1Samplingpositionofimpacttesting行沖擊試驗(yàn)，并觀察斷口SEM形貌。2試驗(yàn)結(jié)果分析2.1熔速對(duì)熔池深度和凝固夾角的影響為了使鋼錠表面光潔，抽錠式電渣爐對(duì)爐渣的流動(dòng)性和高溫塑性有一定要求，當(dāng)熔速＜500kg·h－1時(shí)，由于熔池?zé)崃科�，爐渣的流動(dòng)性變差，使鋼錠表面粘有一薄層渣殼;熔速≥500kg·h－1時(shí)，爐渣的流動(dòng)性良好，鋼錠表面基本無(wú)渣殼。圖2為凝固夾角與熔速的關(guān)系�？梢钥闯�，凝固夾角隨熔速的增加而逐漸變大，主要是由于增加熔速就必須增加輸入能量，這會(huì)使自耗電極頂端形成過(guò)熱的熔滴，從而增加金屬熔池深度，金屬熔池越深，凝固夾角越大。圖2凝固夾角與熔速的關(guān)系(Ф600mm，H13)Fig.2Ｒelationshipbetweenmeltrateandsolidificationangle(Ф600mm，H13)2.2熔速對(duì)鋼錠鑄態(tài)組織的影響電渣重熔速度影響著金屬熔池的深度和形狀，從而影響著重熔鋼錠的鑄態(tài)組織。圖3為H13不同熔速、不同位置的顯微組織。對(duì)于同一熔速而言，結(jié)晶組織由邊部至心部逐漸變粗，枝晶間距逐漸增大，顯微偏析變得嚴(yán)重。不同熔速下的鑄態(tài)組織，72鍛壓技術(shù)第40卷
【作者單位】： 北京科技大學(xué)材料學(xué)院;邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司重熔鋼研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51174020)
【分類號(hào)】：TF142;TG142.1

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本文編號(hào)：2528607