轧制工艺对工业化试制的真空组坯Q345R/304复合板组织性能的影响
发布时间：2021-10-12 11:38
山西太钢不锈钢股份有限公司利用真空组坯复合轧制（真空电子束焊接+轧制复合）技术工业化试制了Q345R/304复合板。本文研究了常规轧制和控轧控冷工艺下轧制复合板的界面结合率、常规力学性能、界面结合强度和界面附近的显微硬度和显微组织变化。结果表明:界面结合不良来自于复合界面处形成的硅铝氧化物和铬锰氧化物,这可能是由于组坯时真空度不足、加热过程中形成的氧化产物。两种工艺下界面附近显微组织差异明显,沿远离界面方向,常规轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向为均匀的块状铁素体和珠光体组织,304钢板组织已完全再结晶;控轧控冷工艺轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向由多边形铁素体和珠光体组织向针状铁素体和贝氏体组织过渡,304钢板组织仍有变形特征。力学性能检测表明:常规热轧复合板的屈服强度和抗拉强度比控轧控冷复合板分别低115、71 MPa,强度裕量较小;纵向冲击功不小于130J,外弯、内弯、侧弯后无裂纹,复合板剪切强度在350 MPa以上,高于标准要求（不小于210 MPa）,线扫描结果表明界面附近已存在由元素扩散形成的浓度梯度。
【文章来源】：轧钢. 2016,33(06)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１复合板组坯示意图Ｆｉｇ．１Ａｓｓｅｍｂｌｙｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｂｉｌｌｅｔｓｆｏｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌａｔｅｓ
轧钢第３３卷这类大尺寸的夹杂物，因此这类氧化物应该是铸坯在加热过程中形成的。在真空电子焊接过程中，当真空度不够时，在复合板待结合面的间隙中会残留少量氧气，铸坯在加热过程中界面处会生成氧化物。（ａ）、（ｃ）结合不良界面；（ｂ）、（ｄ）点状或连续状缺陷。图２不同位置观察的结合不良复合界面Ｆｉｇ．２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｉｔｈｄｅｆｅｃｔｓ（ａ）、（ｂ）缺陷形貌及分析区域；（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）分析结果。图３复合界面处带状缺陷形貌和ＥＤＳ分析结果Ｆｉｇ．３ＴｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅａｎｄＥＤＳａｎａｌｙｚｅｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｌｉｎｅａｒｄｅｆｅａｔｓ３．２界面附近显微组织常规轧制后复合板界面附近微观组织如图４所示。图４（ａ）中界面附近存在约５０μｍ的全铁素体脱碳层，这与Ｑ３４５Ｒ钢中碳元素向界面附近扩散有关。界面附近晶粒尺寸粗大，晶粒尺寸为２０～４０μｍ，为典型的块状铁素体和珠光体混合组织，距界面沿厚度方向１／２和３／４处组织没有明显变化。界面附近３０４钢组织为完全再结晶组织。·２６·
轧钢第３３卷部波动、整体水平分布的趋势，这主要是由于在界面附近二者为均匀的铁素体和珠光体两相组织，硬度波动的上下限分别对应珠光体和铁素体的典型硬度值。硬度在碳钢侧（距界面约４０μｍ）的极小值对应组织（图４、图５）中存在约５０μｍ的脱碳层，这与碳元素向不锈钢一侧扩散有关。Ｑ３４５Ｒ钢组织：（ａ）界面附近；（ｂ）距界面沿厚度方向１／４处；（ｃ）、（ｄ）距界面沿厚度方向１／２处；（ｅ）、（ｆ）距界面沿厚度方向３／４处；３０４钢组织：（ｇ）界面附近。图５控轧控冷复合板Ｆｉｇ．５Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｃｌａｄｐｌａｔｅｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｃｏｏｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ（ａ）界面；（ｂ）Ｆｅ；（ｃ）Ｃ；（ｄ）Ｓｉ；（ｅ）Ｍｎ；（ｆ）Ｃｒ；（ｇ）Ｎｉ；（ｈ）Ｔｉ。图６控轧控冷复合板界面附近不同元素线扫描结果Ｆｉｇ．６ＬｉｎｅａｒｓｃａｎｎｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｂｙＥＤＳｎｅａｒｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｃｌａｄｐｌａｔｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＴＭＣＰ·２８·
【参考文献】：
期刊论文
[1]轧制工艺对复合钢板组织的影响[J]. 龚闯伟,程晓茹,张尧,黄乐庆,王浩,胡微. 上海金属. 2015(01)
[2]热轧不锈钢复合板复合率和复合强度的研究[J]. 金建炳. 宽厚板. 2013(06)
[3]影响双金属轧制复合结合强度的工艺因素综述[J]. 杨松涛,赵景申,欧阳向荣,张鹏翼. 有色金属加工. 2013(03)
[4]不锈钢复合板的生产技术及工业应用[J]. 李龙,张心金,刘会云,殷福星. 轧钢. 2013(03)
[5]不锈钢复合板在柳钢热轧厂的生产实践[J]. 余志军,唐继华,李峰. 轧钢. 2013(01)
[6]爆破不锈钢复合板界面组织和性能分析及应用[J]. 王立新,李国平. 钢铁. 2005(11)
[7]中间夹层对不锈钢复合板界面结合性能的影响[J]. 祖国胤,于九明,温景林. 东北大学学报. 2003(11)
[8]不锈钢-钢爆炸复合板结合区组织的分析[J]. 张寿禄,王立新,裴海祥,常可. 特殊钢. 2003(03)
[9](00Cr22Ni5Mo3N+Q345C)不锈钢复合板热处理工艺研究[J]. 王一德,李国平,王立新,李志斌. 压力容器. 2001(04)
本文编号：3432503
【文章来源】：轧钢. 2016,33(06)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１复合板组坯示意图Ｆｉｇ．１Ａｓｓｅｍｂｌｙｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｂｉｌｌｅｔｓｆｏｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌａｔｅｓ
轧钢第３３卷这类大尺寸的夹杂物，因此这类氧化物应该是铸坯在加热过程中形成的。在真空电子焊接过程中，当真空度不够时，在复合板待结合面的间隙中会残留少量氧气，铸坯在加热过程中界面处会生成氧化物。（ａ）、（ｃ）结合不良界面；（ｂ）、（ｄ）点状或连续状缺陷。图２不同位置观察的结合不良复合界面Ｆｉｇ．２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｉｔｈｄｅｆｅｃｔｓ（ａ）、（ｂ）缺陷形貌及分析区域；（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）分析结果。图３复合界面处带状缺陷形貌和ＥＤＳ分析结果Ｆｉｇ．３ＴｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅａｎｄＥＤＳａｎａｌｙｚｅｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｌｉｎｅａｒｄｅｆｅａｔｓ３．２界面附近显微组织常规轧制后复合板界面附近微观组织如图４所示。图４（ａ）中界面附近存在约５０μｍ的全铁素体脱碳层，这与Ｑ３４５Ｒ钢中碳元素向界面附近扩散有关。界面附近晶粒尺寸粗大，晶粒尺寸为２０～４０μｍ，为典型的块状铁素体和珠光体混合组织，距界面沿厚度方向１／２和３／４处组织没有明显变化。界面附近３０４钢组织为完全再结晶组织。·２６·
轧钢第３３卷部波动、整体水平分布的趋势，这主要是由于在界面附近二者为均匀的铁素体和珠光体两相组织，硬度波动的上下限分别对应珠光体和铁素体的典型硬度值。硬度在碳钢侧（距界面约４０μｍ）的极小值对应组织（图４、图５）中存在约５０μｍ的脱碳层，这与碳元素向不锈钢一侧扩散有关。Ｑ３４５Ｒ钢组织：（ａ）界面附近；（ｂ）距界面沿厚度方向１／４处；（ｃ）、（ｄ）距界面沿厚度方向１／２处；（ｅ）、（ｆ）距界面沿厚度方向３／４处；３０４钢组织：（ｇ）界面附近。图５控轧控冷复合板Ｆｉｇ．５Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｃｌａｄｐｌａｔｅｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｃｏｏｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ（ａ）界面；（ｂ）Ｆｅ；（ｃ）Ｃ；（ｄ）Ｓｉ；（ｅ）Ｍｎ；（ｆ）Ｃｒ；（ｇ）Ｎｉ；（ｈ）Ｔｉ。图６控轧控冷复合板界面附近不同元素线扫描结果Ｆｉｇ．６ＬｉｎｅａｒｓｃａｎｎｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｂｙＥＤＳｎｅａｒｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｃｌａｄｐｌａｔｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＴＭＣＰ·２８·
【参考文献】：
期刊论文
[1]轧制工艺对复合钢板组织的影响[J]. 龚闯伟,程晓茹,张尧,黄乐庆,王浩,胡微. 上海金属. 2015(01)
[2]热轧不锈钢复合板复合率和复合强度的研究[J]. 金建炳. 宽厚板. 2013(06)
[3]影响双金属轧制复合结合强度的工艺因素综述[J]. 杨松涛,赵景申,欧阳向荣,张鹏翼. 有色金属加工. 2013(03)
[4]不锈钢复合板的生产技术及工业应用[J]. 李龙,张心金,刘会云,殷福星. 轧钢. 2013(03)
[5]不锈钢复合板在柳钢热轧厂的生产实践[J]. 余志军,唐继华,李峰. 轧钢. 2013(01)
[6]爆破不锈钢复合板界面组织和性能分析及应用[J]. 王立新,李国平. 钢铁. 2005(11)
[7]中间夹层对不锈钢复合板界面结合性能的影响[J]. 祖国胤,于九明,温景林. 东北大学学报. 2003(11)
[8]不锈钢-钢爆炸复合板结合区组织的分析[J]. 张寿禄,王立新,裴海祥,常可. 特殊钢. 2003(03)
[9](00Cr22Ni5Mo3N+Q345C)不锈钢复合板热处理工艺研究[J]. 王一德,李国平,王立新,李志斌. 压力容器. 2001(04)
本文编号：3432503
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