.

了解钢板钢坯扩氢退火的热处理工艺及应用

近期,有很多用户后台留言想要了解钢板的退火工艺及退火后钢板在使用中能够突出哪些机械性能特点。

就拿锅炉压力容器用钢板来说,16Mn系列也是舞阳钢厂的重点产品,包含16MnR、16MnDR、SPVR、19Mn6、SA、SAD等,实现锅压力容器用钢板顶替进口,实现国产化的重点品种。

钢板的技术条件一般要求钢板进行探伤,探伤级别按有关标准规定在Ⅲ级以上,但在实际生产中钢板的探伤合格率较低。对这些探伤不合格的钢板缺陷处横截面电镜观察和拉伸试验分析,发现在钢板的断面上沿厚度方向大约从中心到表面距离的一半之处,有银白色圆盘或横圆形斑点存在·这就是典型的白点缺陷。在做拉伸试验时发现横向试样(载荷垂直于白点裂纹)的塑性要比纵向试样低得多。这是由于白点显著降低钢的塑性.这也是白点的一种表现形式。对探伤不合有白点缺陷的钢板只能降级改判使用。

白点是钢板轧制后在一定的温度范围内形成的,冷却得越快,数量越多,尽寸越小,反之冷却越慢则分布越接近表面,数量较少,尺寸较长。

各种钢产生白点的倾向不同,有的钢对白点不敏感例如铁素体钢,奥氏体钢和莱氏体钢在生产实践中未发现过白点。有的钢对白点较敏感,例如含铬、镍、锰的钢40Cr、50Mn2等,有的钢对白点很敏感.特别是含碳0.30%、Cr1%,如37CrNi3、34CrNi3Mo等。

有的钢虽对自点的敏感性差,在正常的冶炼及热加工条件下很少产生白点,但在大件时也会发生白点,例如碳素结构钢就是这样。

一般认为析出氢与组织应力是形成白点的主要原因。

氢在钢液中的溶解度越大,当钢液在冷却时氢的溶解度随着温度的降低而减小。当钢液在凝固时,氢的溶解度更显著减小。氢也可固溶于奥氏体和铁素体中,其溶解度也随温度的降低而减小钢在轧制后冷却时氢溶解度减小而以原子态析出。当钢板较厚,冷却较快时,原子氢来不及扩散至钢的表面而留在钢内并聚集到显微空院、晶粒边界和夹杂物附近。转变成为分子氢产生巨大的压力,同时含氢的钢塑性差、脆性大,根据实践,钢中含氢量为20ppm时,在摄氏度以下由于的聚集和钢的收缩可以在钢内造成大气压以上的压力,由此引起的应力超过了钢的抗拉强度时,便使钢内部发生破裂,因此一般认为当钢种含氢量超过2ppm时截面就有出现白点的危险。

钢中存在枝晶偏析,在枝晶的晶轴处合金元素较贫乏,而在晶轴之间则较富集,以致晶轴处与晶轴之间材料的相变过程不能够同时发生,这样就形成了组织应力。组织应力在钢内分布极不均匀,在含、镍、铬等合金元素的结构钢中,因合金元素的偏折而显著地增加了组织应力,随着冷却速度与化学成分不均匀性的增加,组织应力也相应地增加、当它超过钢的抗拉强度时,即引起开在生产实践中至今尚未发现过完全没有组织应力而形成白点或者含量低的中一定不形成白点的例子。故可认为形成白点的主要原因是析氢与组织应力综合的作用在由析氢所引起的巨大内压力与钢中的组织应力以及其它内应力如热应力,变形应力等的共同作用。为了防止产生白点,主要的措施是炼钢时将钢中的氨尽量减少。选用纯净的炉料和事先将它烘烤可以实现这一目的。也可以采用真空熔炼或钢水真空处理来达到,此外还可以通过热处理将氢除去。

我公司生产的锅炉压力容器用16Mn系列板,虽然不属于对白点敏感性强的钢,但因其中含有较高的锰也有一定的敏感性。同时我公司采用电炉炼钢,所用废钢大部分是社会废钢质量差,目前钢中含量一般在8-10ppm。借肋于F和VD精炼可减少中含量,同时钢中也一有定的组织应力因此进行扩氨热处理很有必要,舞阳轧钢厂配备有车底式热处理炉和缓冷坑可进行退火和回火处理。

扩氢热处理工艺制度的制订包括两方面的内容:其一是温度制度的制订其二是时间制度的制订。

在制订热处理工艺制度时,由于过去没有这方面的经验,又没有现成的国内外资料可供参考,我们只能参照有关相应钢种的工艺制度来确定,例如参34CrNiMo等。

在生产中,退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同,退火的工艺规范有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。

退火的目的是为了细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷,降低残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向,均匀材料组织和成分,改善材料性能或为以后热处理做组织准备,还能够降低硬度,改善切削加工性,来满足各个企业对产品应用的需求。

个人理解,请多关照,如需补充,后台留言。感谢感谢!




转载请注明:http://www.abachildren.com/xgyy/6864.html