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,可以破碎粗大的鑄態(tài)組織,并通過影響再加熱奧氏體化后的組織來影響最終產(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象,采用煉鋼-連鑄-軋制一體化試驗,研究了熱芯大壓下軋制對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,獲得均勻細小的室溫組織。對于中碳鋼,熱芯軋制獲得的細小組織經(jīng)再加熱后無法繼續(xù)保持,與無形變的坯料相比,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小組織經(jīng)再加熱后可繼續(xù)保持。 

【文章來源】：鋼鐵. 2020,55(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

試驗流程示意圖

對于微合金鋼，再加熱前，熱芯軋制后的坯料及無形變的坯料的顯微組織對比如圖2所示。從圖2(a）可以看出，無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性能，尤其使鋼的塑性和沖擊韌性顯著降低，還會使脆性轉(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小的多邊形鐵素體和彌散分布的珠光體組成，與無形變的坯料相比較，室溫組織得到明顯細化，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，模擬計算結(jié)果表明，當鑄坯表面溫度為950℃時，芯部溫度約為1 060℃。變形過程的平均應變和應變速率分別為0.26和0.48m/s。根據(jù)文獻[11]的研究結(jié)果，在熱芯大壓下軋制過程中，由于形變及再結(jié)晶的作用，粗大的鑄態(tài)組織被破碎掉，可以獲得細小的奧氏體晶粒，而奧氏體晶粒越細小，其晶界面積就越大，在隨后的空冷相變過程中，有利于鐵素體形核的位置就越多，因而室溫下獲得了細小的鐵素體及珠光體組織。熱芯軋制后的坯料及無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，獲得了均勻細小的奧氏體晶粒，如圖3(b）所示。對奧氏體晶粒尺寸進行統(tǒng)計分析，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，均勻細小的初始奧氏體晶粒有利于在軋制變形后獲得均勻細小的成品組織，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�？梢钥闯�，無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，獲得了均勻細小的奧氏體晶粒，如圖3(b）所示。對奧氏體晶粒尺寸進行統(tǒng)計分析，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，均勻細小的初始奧氏體晶粒有利于在軋制變形后獲得均勻細小的成品組織，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比分析

【參考文獻】：
期刊論文
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