钢厂车辆构架型材的新安装研究开发,半凝固S

在工模具应用甚至是结构件应用中广泛使用的工具钢要求有特别高的硬度、高的韧性和强度。晶粒度细小且析出物均匀分布的马氏体基材就显示出这种机械性能的良好组合。浇注工具钢由于具有粗大的树枝状析出组织会造成枝间区域脆化从而使机械性能变差,因此,必须使晶粒细化、析出物均匀弥散分布才能提高硬度、韧性和强度。

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在传统的模具制造过程中,当铸坯经受由热锻或轧制而诱发的大应变时,会由动态再结晶而产生晶粒细化,但是硬析出物的偏析可能会阻止再结晶化形成较细的晶粒。随后的热处理工序可以完成马氏体相变并促进沉淀硬化。由于通过单道次大压缩比的变形很难达到晶粒细化(特别是对于工具钢来说)故需要多道次的轧制工艺,而在热轧之前长时间的均热也要求减少硬析出物的偏析,因此,对于传统的模具制造工艺来说会浪费大量的能量和时间,需要发明一种既降低能耗、缩短加工时间又能够取代原来多道次轧制工艺的晶粒细化工艺——半凝固成形技术。

连铸及化学成分严格控制钢水的过热度,全程吹Ar保护浇铸,防止二次氧化。严格控制拉坯速度、二冷水参数及板坯的矫直温度,生产的板坯质量良好。共生产5炉,实物化学成分。

由于在半凝固状态下具有独特的变形行为和金属显微组织特性,半凝固成形技术与传统的金属成形技术相比具有许多优点,其以缩短加工时间、生产优质工具钢为目标。研究发现,在SKD61钢的熔炼温度期间显微组织从凝固温度开始变化,从半凝固温度开始淬火,加热至1450℃、等温保温达20秒即可获得球状显微组织。

热轧工艺及控制冷却使用动态压缩变形测定钢的动态相变点Ar3为767%,Ar1为713%;由应力应变曲线及考虑到实际的应变速率情况,可知动态再结晶终应力应变曲线止温度在950%附近。据此制定热轧终轧温度为%和卷取温度为%.

凤凰时时彩平台,在压缩试验中,由于液相的流动性极高,流变应力随着成形温度的提高而降低;在成形压力下液相和固相之间外流速度之差会造成相的偏析,从而影响流变应力的走向。根据在不同压缩比下进行的压缩试验可以发现,较大的应变速率不仅会导致较大的流变应力,也会对液态偏析产生显著影响。

压下制度制定,考虑通过增加F0机架入口坯厚度,来提高精轧压缩比。是规格为6.0mm(1250mm钢板精轧各机架压下率、温度控制情况,从中可知,前几架采用高温大变形,F0、F1、F2各机架变形均在30%以上,可以细化奥氏体晶粒。后几架在未再结晶区轧制,F3F6机架累积变形达到66%,这样通过增加未再结晶区累积变形量,在奥氏体晶内产生大量的变形带和亚结构,使得铁素体晶粒形核点增加。配合轧后层流冷却获得更细小的铁素体晶粒,提高钢的强度和韧性。从可知,在实际生产热轧工艺制度下,各机架轧制力均在正常范围。

对再结晶和部分熔炼工艺生产具有均匀球状显微组织的SKD61坯料的可行性进行了研究,结果表明,RAP工艺参数(诸如预变形温度和预变形压缩比)对晶粒细化有明显影响;半凝固成形参数(诸如成形温度、成形率和应变速率)对显微组织的形态及流变应力均有影响。在低温下经受较大压缩预变形的试样比在较高温度下经受较小变形的试样具有更均匀的球状半凝固显微组织。

机架压下率和温度机架压下率和轧制力2.5板卷尺寸控制轧制过程中,同时利用R4、R5、R6、F0机架前的立辊轧机E4、E5、E6、E0齐边,保证板卷的目标宽度值,宽度公差为0 15mm.精轧F4F6采用液压厚度自动控制系统。

该系统采用短行程液压缸系统,具有高应答性,压下速度快,设定精度高,提高板卷全长厚度控制精度,厚度公差为50m.精轧机组的F1F6机架的工作辊弯辊装置,采用闭环控制系统;F1F3机架采用工作辊连续凸度控制系统。WRB CVC的板形控制系统实现板形的动态控制,有效控制和保持板卷凸度,获得良好的板形。

试制结果及分析金相分析从QStE420TM板卷取试样进行金相分析,试样磨抛光后,在光学显微物镜下,进行夹杂物级别、晶粒度级别评级,用3%4%硝酸酒精溶液浸蚀后,光学显微物镜下,观察显微组织。由于钢种硫含量低,并采用精炼处理、喂钙线处理等手段,使钢中夹杂物球化,夹杂物D类01级,这有利于改善钢板的冷成型性能,降低材料的脆性转变温度;显微组织为铁素体加少量的珠光体;因为热轧采用了加大未再结晶温度范围内的累积变形量等工艺措施,使奥氏体晶粒内产生强烈的形变带,形变带上加工应变大量集中,其应变能直接或间接地成了与相变的驱动力,促使铁素体成核点增多,晶粒细化效果明显,晶粒度级别为10.5级,晶粒细小。为夹杂物及晶粒度级别。

钢板力学性能钢板的性能检验结果:屈服强度平均为453.3MPa、抗拉强度平均为525.3MPa,延伸率平均为31.3%,屈强比0.860.89,平均值0.872.强度、延伸率控制波动小,强韧性匹配较好,180宽冷弯性能合格,性能合格率100%.性能过程控制能力指数相当充足,其中屈服强度Cpk1.09、抗拉强度Cpk1.54、延伸率Cpk2.27.

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