热芯大压下轧制连铸坯再加热时的组织遗传性

发布时间：2021-10-26 15:24

　　热芯大压下轧制工艺在改善连铸坯内部缩孔、疏松缺陷的同时,可以破碎粗大的铸态组织,并通过影响再加热奥氏体化后的组织来影响最终产品的组织和性能。为了研究热芯大压下轧制后的铸坯再加热过程的组织演变,选用微合金钢和中碳钢2种具有代表性的钢种为研究对象,采用炼钢-连铸-轧制一体化试验,研究了热芯大压下轧制对连铸坯显微组织及再加热后奥氏体组织形貌的影响。研究结果表明,热芯大压下轧制可改善铸态组织,获得均匀细小的室温组织。对于中碳钢,热芯轧制获得的细小组织经再加热后无法继续保持,与无形变的坯料相比,再加热后的奥氏体晶粒反而更加粗大;而对于微合金钢,由于第二相粒子的钉扎作用,热芯大压下轧制获得的细小组织经再加热后可继续保持。 

【文章来源】：钢铁. 2020,55(11)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

试验流程示意图

对于微合金钢，再加热前，热芯轧制后的坯料及无形变的坯料的显微组织对比如图2所示。从图2(a）可以看出，无形变的坯料的室温组织主要由粗大多边形铁素体和少量珠光体组成，此外，由于铸态组织中奥氏体晶粒粗大，因此连铸后冷却至室温的过程中生成了一定量的魏氏体组织。魏氏组织不利于钢的力学性能，尤其使钢的塑性和冲击韧性显著降低，还会使脆性转变温度升高；从图2(b）可以看出，热芯轧制后的坯料的室温组织由细小的多边形铁素体和弥散分布的珠光体组成，与无形变的坯料相比较，室温组织得到明显细化，魏氏组织消失。采用有限元方法分析了轧制变形前坯料的温度场，模拟计算结果表明，当铸坯表面温度为950℃时，芯部温度约为1 060℃。变形过程的平均应变和应变速率分别为0.26和0.48m/s。根据文献[11]的研究结果，在热芯大压下轧制过程中，由于形变及再结晶的作用，粗大的铸态组织被破碎掉，可以获得细小的奥氏体晶粒，而奥氏体晶粒越细小，其晶界面积就越大，在随后的空冷相变过程中，有利于铁素体形核的位置就越多，因而室温下获得了细小的铁素体及珠光体组织。热芯轧制后的坯料及无形变的坯料再加热温度1 250℃、保温2h直接淬火后的奥氏体形貌如图3所示。可以看出，无形变的坯料再加热奥氏体化后所获得的奥氏体晶粒非常粗大，如图3(a）所示；而热芯轧制后的坯料再加热奥氏体化后，获得了均匀细小的奥氏体晶粒，如图3(b）所示。对奥氏体晶粒尺寸进行统计分析，未变形的坯料再加热后奥氏体的平均晶粒尺寸约为158μm，而经热芯轧制后的坯料再加热后的奥氏体晶粒尺寸仅约为75μm。根据传统的金属性理论，均匀细小的初始奥氏体晶粒有利于在轧制变形后获得均匀细小的成品组织，从而提高热轧产品的综合性能。

热芯轧制后的坯料及无形变的坯料再加热温度1 250℃、保温2h直接淬火后的奥氏体形貌如图3所示。可以看出，无形变的坯料再加热奥氏体化后所获得的奥氏体晶粒非常粗大，如图3(a）所示；而热芯轧制后的坯料再加热奥氏体化后，获得了均匀细小的奥氏体晶粒，如图3(b）所示。对奥氏体晶粒尺寸进行统计分析，未变形的坯料再加热后奥氏体的平均晶粒尺寸约为158μm，而经热芯轧制后的坯料再加热后的奥氏体晶粒尺寸仅约为75μm。根据传统的金属性理论，均匀细小的初始奥氏体晶粒有利于在轧制变形后获得均匀细小的成品组织，从而提高热轧产品的综合性能。2.2 中碳钢再加热前后组织对比分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]连铸板坯凝固末端大压下改善铸坯内部质量[J]. 杨恩蛟,姜敏,侯泽旺,王新华.  中国冶金. 2020(05)
[2]重压下工艺下大断面方坯内部质量改善研究[J]. 刘成斌,韦乾永,曾令宇,程晓文.  连铸. 2020(01)
[3]45钢连铸大方坯中心疏松与缩孔控制[J]. 陈亮,宋波,陈天明,陈雄,杨文中.  钢铁. 2018(08)
[4]连铸坯质量控制零缺陷战略[J]. 蔡开科,孙彦辉,韩传基.  连铸. 2011(S1)
[5]Recent Development of Steelmaking Process in Sumitomo Metals[J]. Masayuki Kawamoto.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2011(S2)
[6]末端电磁搅拌对弹簧钢连铸坯内部质量的影响[J]. 王兴宇,韩延申,刘青,肖冬,陈军,管敏.  钢铁. 2020(05)



本文编号：3459748