超快冷终冷温度对轴承钢棒材组织性能影响

以GCr15轴承钢棒材为研究对象,研究了超快速冷却终冷温度对其组织性能的影响.研究发现:高温终轧后以大于100℃/s的冷却速度超快速冷却到一定温度后缓冷到室温,随着超快冷段终冷温度降低,珠光体球团直径和片层间距减小;终冷温度过高只能使晶界碳化物厚度减薄但不能抑制其呈网状析出,降低终冷温度到715℃以下就可以得到抑制了网状碳化物析出的细片层珠光体型组织;随着终冷温度继续降低显微硬度增加并有退化珠光体产生,其显微硬度可达到426 HV.     

轴承钢棒材超快速冷却的试验研究

在特殊钢棒材厂原有连轧生产线上,通过增设超快速冷却系统,对轴承钢棒材高温终轧后进行超快速冷却工业试验.在连轧机组后增设三组超快速冷却系统.通过调节水压、喷嘴孔大小以及开启水箱个数,对GCr15轴承钢棒材进行高温终轧后超快速冷却.结果表明:随着连续冷却速度增加,晶界处二次碳化物中C,Cr含量减小,珠光体球团直径和片层间距减小,显微硬度值增大.棒材断面不同位置的冷却速度均可以达到抑制网状碳化物析出、过冷奥氏体完全发生珠光体转变的冷却速度要求,网状碳化物级别小于2级,达到轴承行业标准.     

穿水冷却对GCr15轴承钢组织和力学性能的影响

通过4种穿水冷却工艺生产20mm热轧GCr15轴承钢棒材,研究了穿水冷却对热轧及球化退火、淬回火热处理后轴承钢组织和力学性能的影响.结果表明:终轧前后均采用穿水冷却,控制终轧温度在800~860℃,上冷床返红温度为620℃,能明显降低先共析碳化物及珠光体相变温度,减小热轧轴承钢中先共析碳化物厚度、连续度及珠光体片层、球团大小.退火及回火组织中碳化物厚度减小,均匀性增加,防止了粗大未溶网状碳化物的遗传.热轧及热处理后轴承钢抗拉强度及面缩率均增强.     

大断面轴承钢控轧控冷工艺的模拟与分析

利用Gleeble 1500热模拟实验机,研究了轴承钢在850℃终轧后,不同冷却速度对其显微组织结构的影响规律.采用ANSYS有限元软件,模拟了大断面轴承钢在不同工艺制度下的温度场分布.结果表明:冷却速度是影响轴承钢碳化物析出的主要因素,在850℃终轧变形后,为了抑制网状的析出,冷却速度应达到3℃/s左右为宜;轴承钢断面越大,在快速冷却过程中,表面与心部的温度差越大(最大温差约450℃),心部冷却越困难;直径为60 mm以下圆钢,通过冷却强度与冷却制度的合理匹配,可以控制心部的冷速达到3℃/s,从而抑制网状碳化物析出.     

连铸轴承钢坯的轧后控冷工艺

国内某特钢厂在连铸连轧生产线上,用250 mm×280 mm连铸GCr15轴承钢方坯直接轧制直径22-100 mm圆钢.为了控制轴承钢轧后的网状碳化物,以现场取样的方坯为研究对象,利用MMS-200热模拟实验机进行模拟实验,分析了1 000 ℃终轧后的显微组织,得出以大于5 ℃/s的冷速控冷可以抑制粗大网状组织的产出.借助ANSYS有限元分析软件,讨论了在现有生产线上实现抑制网状碳化物析出的可行性.     

控轧控冷工艺参数对高碳钢SWRH77B组织的影响

在Gleeble-1500热模拟实验机上测定高碳钢SWRH77B的连续冷却转变(CCT)曲线,并利用光学显微镜和透射电镜分析其终轧温度、冷却速度下的组织演变和相变规律.结果表明,随着冷却速度的加快,高碳钢SWRH77B在950 ℃变形时,其珠光体的片层间距变细;冷却速度达到5 ℃/s时,有马氏体组织析出.高碳钢SWRH77B在终轧温度为950 ℃、冷却速度约为4 ℃/s时,其珠光体的片层间距约为97 nm,索氏体含量达到95.7%左右,表明此时的组织为最佳索氏体组织.     

连铸轴承钢坯的轧后控冷工艺

国内某特钢厂在连铸连轧生产线上,用250 mm×280 mm连铸GCr15轴承钢方坯直接轧制直径22-100 mm圆钢。为了控制轴承钢轧后的网状碳化物,以现场取样的方坯为研究对象,利用MMS-200热模拟实验机进行模拟实验,分析了1 000℃终轧后的显微组织,得出以大于5℃/s的冷速控冷可以抑制粗大网状组织的产出。借助ANSYS有限元分析软件,讨论了在现有生产线上实现抑制网状碳化物析出的可行性。     

大断面轴承钢轧后控冷工艺的数值模拟分析

大断面轴承钢棒材轧制后,冷却速度过小心部易出现网状碳化物;冷却速度过大棒材表面容易形成马氏体,导致表面出现裂纹。为了分析轴承钢内部温度场变化规律,获得制定合理冷却工艺的依据,利用ANSYS有限元模拟软件对直径80mm GCr15轴承钢棒材轧后冷却过程温度场进行仿真,结果表明:80mmGCr15轴承钢棒材表面最低温度是379℃,经历80s后心部温度降到650℃,心部最大平均温降速度为3.13℃/s。最佳冷却工艺为:水冷3s+空冷5s+水冷3s+空冷8s+水冷5s+空冷10s+水冷5s+空冷。     

轧后冷却速率对GCr15轴承钢球化组织的影响

采用电子探针和透射电子显微镜研究了模拟热轧后不同冷却速率对网状碳化物析出及后续离异共析转变过程中显微组织转变的影响.结果表明:在先共析碳化物形成温度区间采用快冷处理可以抑制网状碳化物的形成,减小片状珠光体的片层间距.当冷速控为20℃/s时,采用离异共析处理方式可将球化退火时间降低约2h,硬度可达1.95GPa左右.选区电子衍射分析表明球化处理后的球状碳化物类型为M₃C,冷速的调控不会改变球化处理后碳化物的种类.     

轴承钢控制轧制工艺研究

为了提高高碳铬轴承钢碳化物的均匀性,1983年国家科委及冶金部下达了“轴承钢控制轧制工艺研究”课题,决定在大冶钢厂430/300小型车间实现这一工艺。其目的是降低GCr15(GCr15SiMn)棒材的网状碳化物级别,获得理想的轧后组织及其后的球化退火组织,缩短球化退火时间,最终达到提高轴承的疲劳寿命。     

用Q390C连铸坯轧制Q460qE的工艺研究

用Nb+V+Ti微合金化的Q390C连铸坯,通过TMCP工艺,成功升级到Q460qE,钢板力学性能达到Q460qE标准要求.两次工业试验的主要工艺为:粗轧温度范围1000~1100℃;精轧开轧温度(890±10)℃,终轧温度(820±10)℃;开冷温度(780±10)℃,终冷温度(630±10)℃,水冷冷速12℃/s;精轧段总压下量不小于60%.由于奥氏体未再结晶区累积大压下量轧制有利于形成高密度的奥氏体晶界,从而增加铁素体形核速率,细化晶粒.此工艺得到的组织表面层为细小多边形铁素体加贝氏体,中间层为铁素体加珠光体.检测表明此组织的钢板具有良好的拉伸与冲击性能.     

超快冷工艺下780MPa级工程机械用钢的组织与性能

对780MPa级工程机械用钢进行了现场批量生产试制,对其组织与性能进行了研究.通过合理的成分设计,采用控制轧制和超快冷+层流冷却的两阶段冷却路径控制,获得了良好的组织与性能.结果表明:终轧后采用超快冷+层流冷却工艺,超快冷的出口温度在650℃,卷取温度在570℃,试验钢的屈服强度大于685 MPa,抗拉强度大于785 MPa,并具有良好的冲击性能、成形性能及焊接性能.试验钢的组织为铁素体+少量珠光体,同时,在铁素体的基体上,存在大量10nm左右的弥散析出或相间析出(Nb,Ti)(C,N),有效提高了试验钢的强度.     

HB450低合金超高强耐磨钢组织与性能

在实验室条件下,设计了一种新型Ti-Cr-B系列HB450高韧性低合金超高强耐磨钢.研究了该类钢的基本特征、显微组织、析出物形态以及冷却速度对其组织和性能的影响.研究结果表明,试验钢具有良好的淬透性,在冷速大于20℃/s时即可获得大量的马氏体组织;试验钢在控制轧制后以950℃淬火,250～300℃回火时可获得细小均匀的回火马氏体+残余奥氏体组织,其布氏硬度达到450左右,具有良好的强韧性配合,满足HB450低合金耐磨钢性能要求;透射电镜分析表明,在250℃回火时,大量ε-FexC在马氏体板条内析出,该类碳化物对试验钢的强化起着极其重要的作用.     

控轧控冷工艺参数对60Si2MnA线材中珠光体形态的影响

研究了60Si2MnA线材控轧控冷工艺参数对所析出的珠光体的影响.结果表明:在其他工艺参数相同的情况下,珠光体平均片层间距主要取决于吐丝到集卷过程的冷却,这一过程冷速越快,珠光体平均片层间距越小;珠光体平均片层间距随着吐丝温度或终轧温度的升高呈下降的趋势;终轧后快冷容易出现退化珠光体,并且其含量随相变区冷速的加快而明显增多;较低的终轧温度使珠光体球团直径明显减小.     

SCM435钢奥氏体连续冷却转变行为

利用热模拟试验机对SCM435钢的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线进行了测定和分析.结果表明:SCM435钢对冷速极为敏感,在冷却速度为005℃/s时,可以得到铁素体、珠光体及少量贝氏体组织;当冷速增加到1℃/s时,铁素体转变结束,同时开始产生少量马氏体组织.在实际生产中,通过与模拟预测相结合来控制冷却,抑制块状先析铁素体的生成,同时避免马氏体的大量产生,生产出冷镦性能及球化效果较为理想的基体组织.