一品道一本到免费视频

<code id="lpb44"></code>
      <code id="lpb44"></code>
      <th id="lpb44"><sup id="lpb44"></sup></th>
      <code id="lpb44"></code>
    1. 撫鋼:鋼錠截面形狀對Cr12Mo1V1鍛制扁鋼和圓鋼的共晶碳化物影響

      日期: 2020-08-16  來源:  點擊數:  

      作者:王繼紅, 孫秀華, 王 琳, 康愛軍, 蔡 清(撫順特殊鋼股份有限公司技術中心)

      文章已刊載在《模具制造》月刊,版權歸作者所有,轉載請注明出處,謝謝!


      【摘要】采用金相分析的方法, 對4.2t矩形截面鋼錠和4t八角形截面鋼錠以及鍛制的110×460mm扁鋼和 ? 250mm圓鋼的共晶碳化物進行了研究。結果表明:4.2t矩形截面鋼錠比4t八角形截面鋼錠易于獲得細的共晶碳化物網, 兩種鋼錠鍛制的圓鋼均比扁鋼的共晶碳化物不均勻度級別低0.5級, 而且扁鋼共晶碳化物不均勻度角部級別相當、 對角線1/4處和心部4.2t比4t鋼錠的級別低0.5級;圓鋼亦如此, 邊部級別相當, 直徑1/4處和心部4.2t比4t鋼錠的級別低0.5級。


      關鍵詞: Cr12Mo1V1鋼;鋼錠截面形狀;鍛制扁鋼和圓鋼;共晶碳化物


      引言


      Cr12Mo1V1鋼為高碳高鉻冷作模具鋼, 廣泛用于制造高精度、 長壽命的冷作模具, 鋼中含有不均勻分布的共晶碳化物, 易造成模具在鍛造或熱處理時開裂、 過熱及變形, 而且模具在使用過程中也易出現崩裂等缺陷 [1] , 因此, 需對Cr12Mo1V1鋼的共晶碳化物不均勻度進行檢驗, 并對合格級別有一定要求。


      隨著模具形狀的大型化和復雜化, Cr12Mo1V1鋼大尺寸材料需求量增大的同時, 對共晶碳化物不圴勻度的要求更加嚴格, 不但合格級別加嚴, 而且檢驗位置也不局限在常規的扁鋼對角線和圓鋼直徑的1/4處, 而是要求在相對于模具使用的位置進行檢驗。由于Cr12Mo1V1鋼的共晶碳化物隨尺寸的增大不均勻度加重 [2] , 所以, 研究大尺寸材料的不同位置的共晶碳化物不均勻性尤為重要, 并采取相應的措施加以控制, 以滿足模具的正確使用。本文對矩形截面鋼錠和八角形截面鋼錠以及鍛制的扁鋼和圓鋼的共晶碳化物進行了研究, 為實際生產和模具使用提供參考。


      試驗鋼的化學成分、 生產流程、 試驗方法


      試驗鋼的化學成分如表1所示。



      試驗鋼的生產流程:30t EAF+LF+VD冶煉→模鑄4.2t矩形截面鋼錠和4t八角形截面鋼錠→鋼錠加熱→2,000t快鍛機鍛制110×460mm扁鋼和 ? 250mm圓鋼→鋼材退火→取片檢驗。

      試驗方法:分別沿扁鋼橫截面對角線1/4處和圓鋼橫截面直徑1/4處切取金相試樣, 經研磨、 拋光、 4%硝酸酒精溶液腐蝕后, 根據B/T14979-1994 《鋼的共晶碳化物不均勻度評定法》 標準中第四評級圖對試驗鋼的共晶碳化物不圴勻度進行評定及分析。


      3 試驗結果與分析


      3.1 鋼錠的共晶碳化物分析


      Cr12Mo1V1屬萊氏體鋼, 鋼錠冷凝過程中, 鋼液發生共晶反應形成魚骨狀的萊氏體沿晶界呈網狀凝固, 鋼錠的冷凝速度越快, 凝固時間越短, 鋼錠的晶粒細小, 則共晶碳化物網細小 [3] 。根據鋼錠凝固的平方根定律, 即鋼錠凝固層厚度(S/mm)與凝固時間(t/min) 的平方根成正比, 公式為:S=Kt 1/2 , 式中K為凝固系數, 一般為5mm/min 1/2[4] , 試驗鋼錠的截面尺寸及按公式計算的凝固時間如表2所示。由表2可以看出, 4.2t矩形截面鋼錠的截面面積與4t八角形截面鋼錠的截面面積相當 (二者截面面積比為0.98) , 但4.2t鋼錠的凝固時間則較短, 是4t鋼錠的0.6倍。由此可見, 4.2t鋼錠的晶粒要細于4t鋼錠, 共晶碳化物網也要細于4t鋼錠, 說明4.2t矩形截面鋼錠比4t八角形截面鋼錠易于獲得細的共晶碳化物網。



      根據凝固理論, 鋼錠分為3個晶區, 即表層細小等軸晶區、 中部柱狀晶區、 心部粗大等軸晶區, 表層細小等軸晶是由激冷導致, 中部柱狀和心部粗大等軸晶與冷凝條件有關, 如鋼液成分和溫度、 鋼錠模溫度和結構等 [5] 。因為試驗鋼錠的共晶碳化物沿晶界呈網狀析出,所以共晶碳化物也分為3個區, 即表層細小等軸網狀區、 中部柱狀網狀區、 心部粗大等軸網狀區, 而且表層細小等軸網狀與激冷有關, 中部柱狀和心部粗大等軸網狀與冷凝條件有關。由于試驗的4.2t矩形截面鋼錠比4t八角形截面鋼錠的凝固時間短而易于獲得細的共晶碳化物網, 所以4.2t矩形截面鋼錠與4t八角形截面鋼錠的共晶碳化物相比, 表層細小等軸網狀共晶碳化物二者相當, 中部柱狀和心部粗大等軸網狀共晶碳化物4.2t矩形截面鋼錠細于4t八角形截面鋼錠。


      3.2 扁鋼和圓鋼的共晶碳化物分析


      Cr12Mo1V1鋼錠經熱加工后, 如圖1a所示的鋼錠鑄造態網狀共晶碳化物沿變形方向呈帶狀或網狀延展, 變形充分時呈帶狀如圖1b所示, 變形不充分時呈網狀如圖1c所示。試驗扁鋼和圓鋼的共晶碳化物如圖2所示, 按GB/T14979-1994標準中第四評級圖評定的共晶碳化物不均勻度級別如表3所示。




      圖1 Cr12Mo1V1鋼錠鑄造態和熱加工后的共晶碳化物

      a — —鋼錠鑄造態的網狀共晶碳化物

      b — —變形充分的帶狀共晶碳化物 

      c — —變形不充分的網狀共晶碳化物



      圖2 試驗扁鋼和圓鋼的共晶碳化物

      a—4.2t鋼錠鍛制的扁鋼 a 1 —角部 b 1 —對角線1/4處 c 1 —心部

      b—4.2t鋼錠鍛制的圓鋼 a 2 —邊部 b 2 —直徑1/4處 c 2 —心部

      c—4t鋼錠鍛制的扁鋼 a 3 —角部 b 3 —對角線1/4處 c 3 —心部

      d—4t鋼錠鍛制的圓鋼 a 4 —邊部 b 4 —直徑1/4處 c 4 —心部


      由圖2和表3可見, 無論4.2t矩形截面鋼錠, 還是4t八角形截面鋼錠, 二者鍛制的圓鋼均比其扁鋼共晶碳化物不均勻度級別低0.5級;4.2t矩形截面和4t八角形截面二種鋼錠鍛制的扁鋼共晶碳化物不均勻度級別角部相當、 對角線1/4處和心部4.2t比4t鋼錠的級別低0.5級, 二種鋼錠鍛制的圓鋼共晶碳化物不均勻度級別與鍛制的扁鋼相似, 邊部相當、 直徑1/4處和心部4.2t比4t鋼錠的級別低0.5級。


      Cr12Mo1V1鋼鍛造比可以反映共晶碳化物的變形情況, 鍛造比大, 共晶碳化物變形充分 [6] , 所以, 影響試驗扁鋼和圓鋼的共晶碳化物除鋼錠的共晶碳化物外, 還與鍛造比有關, 鋼錠的共晶碳化物網細, 鍛造比大, 扁鋼和圓鋼易于獲得細的共晶碳化物網。


      試驗鋼錠及其鍛制扁鋼和圓鋼的截面示意圖如圖3所示, 鍛造比如表4所示。


      由圖3和表4可見, 無論4.2t矩形截面鋼錠, 還是4t八角形截面鋼錠, 鍛制的扁鋼和圓鋼鍛造比 (截面面積比) 雖相當, 但截面對角線或直徑比圓鋼大于扁鋼, 圓鋼約是扁鋼的2倍, 所以, 試驗的扁鋼和圓鋼相比, 圓鋼比扁鋼的共晶碳化物變形充分, 不均勻度級別低。



      圖3 試驗鋼錠及其鍛制扁鋼和圓鋼的截面示意圖



      試驗扁鋼和圓鋼的鍛造比相當, 共晶碳化物不均勻度主要由鋼錠的共晶碳化物決定, 根據對試驗鋼錠的共晶碳化物分析結果, 4.2t矩形截面鋼錠與4t八角形截面鋼錠的表層細小等軸網狀共晶碳化物相當, 中部柱狀和心部粗大等軸網狀共晶碳化物4.2t鋼錠細于4t鋼錠, 所以, 4.2t矩形截面和4t八角形截面二種鋼錠鍛制的扁鋼 (或圓鋼) 共晶碳化物不均勻度相比, 角部 (或邊部) 級別相當、 對角線 (或直徑) 1/4處和心部4.2t比4t鋼錠的級別低。


      4 結論


      (1) Cr12Mo1V1鋼4.2t矩形截面鋼錠比4t八角形截面鋼錠易于獲得細的共晶碳化物網, 表層細小等軸網狀共晶碳化物二者相當, 中部柱狀和心部粗大等軸網狀共晶碳化物4.2t矩形截面鋼錠細于4t八角形截面鋼錠。

      41.9K

      最新文章

      一品道一本到免费视频
      <code id="lpb44"></code>
        <code id="lpb44"></code>
        <th id="lpb44"><sup id="lpb44"></sup></th>
        <code id="lpb44"></code>