不同冷卻速度對(duì)熱軋雙相不銹鋼力學(xué)性能的影響
圖為不同冷卻速度下顯微硬度及馬氏體分?jǐn)?shù)的變化曲線,從圖中可以看出:冷卻速度從空冷增加到139℃/分鐘時(shí),馬氏體體積分?jǐn)?shù)從28%增加到39%,馬氏體的顯微硬度由447MPa下降到362MPa,而鐵素體的顯微硬度從226MPa增加到282MPa。這主要是隨著冷卻速度的增加,馬氏體體積分?jǐn)?shù)增加的緣故。當(dāng)鋼種碳含量一定時(shí),隨著馬氏體體積分?jǐn)?shù)的增加,馬氏體碳含量下降,使得馬氏體顯微硬度降低。同時(shí)馬氏體體積分?jǐn)?shù)升高,硬質(zhì)相(馬氏體)對(duì)鐵素體的強(qiáng)化作用增強(qiáng),導(dǎo)致鐵素體顯微硬度升高。
圖為不同冷卻速度下實(shí)驗(yàn)鋼種的負(fù)荷一位移曲線,通過(guò)對(duì)該曲線的分析得知:
1. 四種實(shí)驗(yàn)用雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度分別為396MPa、421MPa、558MPa和473MPa,抗拉強(qiáng)度分別為587MPa、717MPa、648MPa和837MPa。經(jīng)過(guò)計(jì)算,四種實(shí)驗(yàn)用雙相不銹鋼的屈強(qiáng)比分別為0.68、0.58、0.86和0.56。從上述實(shí)驗(yàn)鋼種的力學(xué)性能指標(biāo)來(lái)看,1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)試樣的強(qiáng)度較高,并且屈強(qiáng)比較低,能夠達(dá)到熱軋雙相鋼低屈強(qiáng)比的力學(xué)性能特點(diǎn)。3號(hào)試樣雖然強(qiáng)度較高,但是其屈強(qiáng)比不能達(dá)到要求;
2. 通過(guò)計(jì)算,四種不同冷卻速度下實(shí)驗(yàn)用鋼的延伸率分別為:28.8%、21.1%、22.1%和12.9%。除4號(hào)工藝外,其他幾種試樣均達(dá)到了熱軋雙相銅對(duì)延伸率的要求,具有良好的塑性指標(biāo);
3. 不同冷卻速度下四種實(shí)驗(yàn)用雙相不銹鋼在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的負(fù)荷與位移始終是相互對(duì)應(yīng)的,均未出現(xiàn)明顯的屈服點(diǎn),達(dá)到了熱軋雙相不銹鋼連續(xù)屈服的機(jī)械性能要求。因此,保證了熱軋雙相不銹鋼板在以后的深加工過(guò)程中具有良好的表面質(zhì)量;
4. 三種實(shí)驗(yàn)用鋼負(fù)荷一位移曲線的最大載荷區(qū)附近均有一一個(gè)平坦區(qū)域,它覆蓋了較寬的變形范圍,這說(shuō)明了試樣在形成縮頸前的均勻變形范圍較寬,不易發(fā)生縮頸現(xiàn)象,霞此試樣在拉伸過(guò)程中形成的縮頸是淺的或者澆縮頸區(qū)是擴(kuò)散的。
圖為不同冷卻速度下實(shí)驗(yàn)用雙相不銹鋼力學(xué)性能的變化益線,通過(guò)對(duì)該圖的分析可知:隨著冷卻速度的升高,實(shí)驗(yàn)鋼辯的屬服強(qiáng)度從397MPa增加到473MPa,抗拉強(qiáng)度從587MPa增加到837MPa,而延伸率從28.8%下降到12.91%。馬氏體體積分?jǐn)?shù)是影響熱軋雙相鋼力學(xué)性能的主要因素,敢相鋼的強(qiáng)度隨著馬氏體體積分?jǐn)?shù)的增加而增加,因此出現(xiàn)了隨著冷卻度的升高,實(shí)驗(yàn)用鋼的強(qiáng)度升高,延伸率下降的變化規(guī)律。
綜上所述,通過(guò)選取合理的冷卻速度有利于改善熱軋雙相不銹鋼的組織性能。當(dāng)冷卻速度較低時(shí),造成晶粒粗大和馬氏體體積分?jǐn)?shù)的不足,同時(shí)會(huì)生成較多的鐵素體和一些非馬氏體產(chǎn)物(如貝氏體),造成強(qiáng)度和延性不足,不能達(dá)到所要求的力學(xué)性能指標(biāo);當(dāng)冷卻速度過(guò)快時(shí),生成馬氏體體積分?jǐn)?shù)過(guò)高,此時(shí)的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度很高,但屈強(qiáng)比和延伸率卻不能達(dá)到要求。另外,冷卻速度過(guò)快需要提高現(xiàn)有冷卻設(shè)備的冷卻能力,造成生產(chǎn)成本不必要的增加,同時(shí)強(qiáng)度過(guò)高會(huì)造成因卷取設(shè)備的功率不足而無(wú)法卷取的不良后果。因此,浙江至德鋼業(yè)有限公司認(rèn)為50℃/分鐘為適合該鋼種生產(chǎn)需要的冷卻速度,并且此時(shí)實(shí)驗(yàn)鋼種的各項(xiàng)力學(xué)性能得到了較好的配合。
1.隨著冷卻速度的升高,獲得的鐵素體晶粒越細(xì)小,馬氏體體積分?jǐn)?shù)也隨之升高,并且生成的馬氏體呈纖維狀分布。
2.隨著冷卻速度的升高,鐵素體顯微硬度隨之升高,馬氏體顯微硬度隨之降低。
3.隨著冷卻速度的升高,熱軋雙相不銹鋼的強(qiáng)度升高,但是塑性有所下降。對(duì)于本文實(shí)驗(yàn)鋼種來(lái)說(shuō),冷卻速度為50℃/分鐘左右時(shí),既能達(dá)到生產(chǎn)設(shè)備的能力要求,又能保證獲得合格的組織性能。
本文標(biāo)簽:雙相不銹鋼
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