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异步热轧及热处理对细长镀铬钢管组织和力学性

作者:www.jxbxf.net 发布于:2019-02-27 12:05:51 点击量:

异步热轧及热处理对细长镀铬钢管组织和力学性能的影响:

细长镀铬钢管冷加工与冷成形性较差,并且由于细长镀铬钢管具有耐磨性,使无张力轧制变形抗力变大。同时细长镀铬钢管弹性模量较小、弹性回复大,这些都使得细长镀铬钢管轧制负荷大、相对压下率小、轧程多、轧制道次多,细长镀铬钢管的诸多加工困难阻碍了其进一步的应用。

在金属材料的加工工艺中,异步轧制由于上下轧辊线速度不同,轧件承受附加剪切变形,且具有轧薄能力强,轧制压力低,轧制精度高等优势,也是一种剧烈塑性变形方式,可实现工业化。因此,采用异步轧制方式轧制成形性差的细长镀铬钢管具有优势和可行性。国内外对异步热轧在细长镀铬钢管加工工艺方式上的应用研究较少。科研人员对细长镀铬钢管进行异步热轧研究,探索异步热轧和热处理工艺对细长镀铬钢管的组织和力学性能的影响规律。

实验原料为锻态细长镀铬钢管采用4辊异步热轧实验机φ400mm/φ480mm×450mm进行实验,异速比为1.2。为了更好的建立异步轧制搓轧效果,将轧辊上下表面机加工滚花。坯料厚度为48mm,成品厚度4mm。试样加热980℃×30min,轧制工艺参数:开轧温度900~910℃,终轧温度835~840℃,轧后均采取空冷冷却方式,一组试样采用可逆轧制,另一组试样采用单向轧制。对轧制后TC4试样进行780℃×1h退火。并对可逆轧制试样分别进行固溶时效处理,热处理工艺参数为:850℃×50min+430℃/530℃×6h、900℃×50min+430℃/530℃×6h、950℃×50min+430℃/530℃×6h。实验采用的压下规程为:48.0→38.0→23.0→13.0→6.0→4.0mm。可见异步轧制单道次压下量较大,最大可达54%,远远大于常规轧制最大压下率30%。对异步热轧及热处理后试样进行拉伸性能检测和显微组织观察。试验结果表明:

(1)异步轧制后试样上下表面晶粒尺寸较中心层细小、组织均匀,上表面较下表面晶粒细化作用明显。可逆轧制较单向轧制表现出较好的细晶优势,力学性能也优于单向轧制。

(2)细长镀铬钢管在两相区固溶时效,随着淬火温度的升高,初生α相含量明显减少,β晶粒尺寸不断长大,时效后初生α相和次生α相逐渐粗化。淬火温度不变时,时效温度升高,初生α粗化,α′转变产物尺寸增大片层结构明显。

(3)固溶时效处理较退火处理合金可获得较高的综合性能。在两相区固溶时效,随着淬火温度的升高,细长镀铬钢管强度先升高后降低,塑性先降低后升高。淬火温度相同时,随着时效温度的升高,细长镀铬钢管的强度降低,塑性提高。

(4)对于细长镀铬钢管变形抗力高,道次多,加工温度区间窄的缺点,异步热轧能够有效地改善,可以减少轧制道次,减少中间回火次数,提高生产节奏和生产率。


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