半钢热处理工艺对性能的影响范文

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NT-A锻造半钢热轧辊主要用于钢坯连轧机，此材料通过热处理工艺处理提高使用性能，使用寿命可以达到进口辊的质量水平，本文着重研究了回火温度、回火时间与组织、性能关系及高温力学性能和组织，为制定和完善热处理工艺提供实验和理论依据。

1试验原料和试验方法

试验料采用NT-A锻造半钢热轧辊辊坯，其化学成分见表1。热处理工艺采用900℃保温40min空冷，然后分别在不同加热温度、保温时间下进行回火，其热处理制度如下。NT-A钢高温力学性能样品采用感应炉冶炼，锭重25千克，其化学成分见表2。高温拉伸试验温度分别为850℃,900℃,950℃，1000℃，1050℃,1100℃。作者采用了金相显微镜进行了观察，采用布氏硬度计和肖氏硬度计进行了硬度测试。

2试验结果和分析

不同的回火温度、回火时间表现不同的显微组织。NT-A锻造半钢热轧辊不同回火温度、回火保温状态下，金相显微组织为索氏体(见图1)，回火温度提高和回火时间增加，钢中网状组织逐渐消失，碳化物颗粒变大。碳化物形状以粒状为主，回火温度从500℃~600℃时基体组织为索氏体＋屈氏体（见图2）。试验证实：随着回火时间的增加钢中屈氏体组织逐渐减少，但网状组织未见明显消失。低温150℃～300℃回火时，其显微组织主要回火马氏体（见图3）。NT-A半钢中树枝晶组织随回火温度升高和保温时间增长而逐渐消失。不同的回火温度、回火时间对性能有着重要的影响。NT-A锻造半钢轧辊辊坯不同的回火温度、回火时间与硬度值关系形成负相关。回火温度一定时，硬度值随着回火温度的增加而降低；但回火时间大于20小时后就变得不明显。回火温度对硬度值的影响比较明显，随着回火温度的升高，钢中硬度值明显降低。固定回火时间状态下，硬度值和回火温度之间有如下关系式。上述关系式表明：不同回火时间条件下，硬度值和回火温度关系式中斜率大小较接近，截距值也相差不大。从而进一步表明NT-A钢在600℃～680℃回火时，回火温度和硬度值的关系曲线彼此接近于平行。

根据试验结果求得了Hs-T-t之间的关系。NT-A锻造半钢热轧辊热处理要求轧辊表面检测硬度Hs=39～45，最好把表面硬度控制在Hs=41左右，时间约为39～45小时。现取Hs=41，回火时间t=25小时，如要确定回火温度，经预测约为657℃。针对热处理的NT-A锻造半钢热轧辊回火温度采用650℃＋10℃保温25小时。轧辊经终处理后用肖氏硬度计检测轧辊表面硬度（见表3、图4、图5、图6）。

检测二条母线，实测结果和预测结果相接近。NT-A锻造半钢热处理工艺具有一定的实际应用价值。高温力学性能及其组织：NT-A钢的σb,σ0.2随着加热温度的升高而呈线性下降。作者通过试验数据回归分析得出其线性关系式如下，式中T表示温度。实验结果表明：NT-A钢在850℃～1100℃高温范围内，δ,ψ均大于80%，这一实验结果反映了NT-A钢高温塑性好。这对于热轧辊锻造成型时有利，锻造可以在较宽的温度范围内进行。NT-A钢高温拉伸样品在850℃～1100℃范围的晶粒度和显微组织呈现变化，加热温度从850℃～1100℃晶粒度级别变化如下：950℃≤8级，1000℃8～7级，1050℃6～7级，1100℃3～4级。晶粒度尺寸在1050℃以后发生明显变化，晶粒粗化温度为1050℃，显微组织在1000℃以下为马氏体+屈氏体+少量残余奥氏体+碳化物。马氏体随着加热温度升高由细变粗，而残余奥氏体量逐渐增加。

3结论

NT-A钢高温塑性好，锻造可以在较宽的温度范围内进行。回火温度一定时，硬度值随着回火温度的增加而降低。

作者：王洪刚 单位：东北特钢集团北满特钢质量处黑龙江