0Cr13热轧盘条 0Cr13力学性能 0Cr13退火工艺

将规格为 ϕ5. 5 mm,长度为210 mm 的热轧盘条试样 放置于箱式电阻硅碳棒高温炉内进行模拟退火试验。 试 验的设定退火温度分别为 710、730、750、780 和 810 ℃,待 炉温均匀稳定后将试样放置于加热炉内进行加热,退火温度设定保温时间分别为 2、3 和 4 h,之后空冷至室 温,共计15 组工艺。 之后使用 Leica DM2500 光学显微镜 和 WDW-50 电子万能试验机对不同工艺条件下退火试样 的显微组织和力学性能进行分析和测试。

力学性能

试验钢热轧态及不同工艺退火态试样的抗拉强度和伸长率的变化情况如图1所示。

图1( a)为不同退火工艺对OCr13钢抗拉强度影响的曲线图。从图1( a)中可以看出:整体而言,随退火温度的升高和退火时间的延长,0Cr13钢的抗拉强度均逐渐呈现降低的趋势。在相同退火时间条件下，710℃退火OCr13钢的抗拉强度明显高于730 ~780℃退火的抗拉强度;而730 ~780 ℃温度范围退火试样的抗拉强度相差不大。相同退火温度条件下,退火时间在3 h以内时,抗拉强度随退火时间的延长快速下降;当退火时间由3 h延长至4 h时 OCr13钢的抗拉强度随时间的延长变化不大。

图1(b)为退火工艺对OCr13钢伸长率的影响。从图1(b)中可以发现:整体而言,退火工艺改善了热轧材的塑性,使得OCr13线材的伸长率得到了一定程度的提高。在730 ~780℃退火2~4 h时,伸长率有较明显的改善,可以达到30%以上,能够满足客户对材料塑性的要求。

显微组织

试验钢的原始热轧盘条组织及不同工艺退火后的显微组织如图2所示。图2中显示,试验钢热轧盘条组织均匀细小,平均晶粒尺寸约5.6 um;经 780℃退火4 h后的平均晶粒尺寸约为7.3 um ,出现了一定程度的长大,但晶粒尺寸均匀;而在810 ℃退火2 h的盘条显微组织中出现了明显的粗晶,最大晶粒尺寸超过200 um。因此,对于试验钢而言,退火温度不得高于810℃,以避免退火粗晶的产生。

在热轧盘条的控制控冷过程中,热轧材经历了充分的回复、再结晶过程,畸变能已经得到了充分的释放,多边形晶粒与晶粒之间相互靠拢。在高温加热时,晶粒会发生长大,这种长大的驱动力是晶粒长大前后的界面能差,是一个降低自身嫡的自发过程,晶粒均匀长大[13]。但是在某些情况下,会出现少数晶粒的异常长大现象,长大初期驱动力较小因此进行得很缓慢,可以认为是它的孕育期,在此期间,这些晶粒与其他晶粒并行长大,只不过其长大速度略优于其他晶粒;随着其晶粒尺寸的增加 ,长大的动力和优势愈加明显,它们便越来越迅速地吞噬掉周围的小晶粒,形成粗大晶粒[14]。通常,当温度超过一定温度或保温时间较长时就会发生这种异常长大现象。这也通过上述的试验得到证实,即当加热温度达到810℃温度时,度过了晶粒长大的孕育期,这些晶粒快速长大,形成超大晶粒。

结论

1 ) 0Cr13钢热轧盘条在相同退火温度下,保温时间小于3 h时,其抗拉强度随时间的延长快速下降;当保温时间增加至4h 时,抗拉强度变化不大。

2)相同退火时间条件下,退火温度为710℃退火材抗拉强度明显高于730 ~780℃退火材强度;而730~780℃范围退火时,退火材强度相差不大。

3)退火温度超过810℃时,容易产生退火粗晶,不利于材料的后续加工。

4)试验用OCr13钢的退火工艺应当为730 ~780 ℃保温3 ~4 h。返回搜狐，查看更多