半鋼熱處理工藝對性能的影響范文

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NT-A鍛造半鋼熱軋輥主要用于鋼坯連軋機，此材料通過熱處理工藝處理提高使用性能，使用壽命可以達到進口輥的質量水平，本文著重研究了回火溫度、回火時間與組織、性能關系及高溫力學性能和組織，為制定和完善熱處理工藝提供實驗和理論依據。

1試驗原料和試驗方法

試驗料采用NT-A鍛造半鋼熱軋輥輥坯，其化學成分見表1。熱處理工藝采用900℃保溫40min空冷，然后分別在不同加熱溫度、保溫時間下進行回火，其熱處理制度如下。NT-A鋼高溫力學性能樣品采用感應爐冶煉，錠重25千克，其化學成分見表2。高溫拉伸試驗溫度分別為850℃,900℃,950℃，1000℃，1050℃,1100℃。作者采用了金相顯微鏡進行了觀察，采用布氏硬度計和肖氏硬度計進行了硬度測試。

2試驗結果和分析

不同的回火溫度、回火時間表現不同的顯微組織。NT-A鍛造半鋼熱軋輥不同回火溫度、回火保溫狀態下，金相顯微組織為索氏體(見圖1)，回火溫度提高和回火時間增加，鋼中網狀組織逐漸消失，碳化物顆粒變大。碳化物形狀以粒狀為主，回火溫度從500℃~600℃時基體組織為索氏體＋屈氏體（見圖2）。試驗證實：隨著回火時間的增加鋼中屈氏體組織逐漸減少，但網狀組織未見明顯消失。低溫150℃～300℃回火時，其顯微組織主要回火馬氏體（見圖3）。NT-A半鋼中樹枝晶組織隨回火溫度升高和保溫時間增長而逐漸消失。不同的回火溫度、回火時間對性能有著重要的影響。NT-A鍛造半鋼軋輥輥坯不同的回火溫度、回火時間與硬度值關系形成負相關。回火溫度一定時，硬度值隨著回火溫度的增加而降低；但回火時間大于20小時后就變得不明顯。回火溫度對硬度值的影響比較明顯，隨著回火溫度的升高，鋼中硬度值明顯降低。固定回火時間狀態下，硬度值和回火溫度之間有如下關系式。上述關系式表明：不同回火時間條件下，硬度值和回火溫度關系式中斜率大小較接近，截距值也相差不大。從而進一步表明NT-A鋼在600℃～680℃回火時，回火溫度和硬度值的關系曲線彼此接近于平行。

根據試驗結果求得了Hs-T-t之間的關系。NT-A鍛造半鋼熱軋輥熱處理要求軋輥表面檢測硬度Hs=39～45，最好把表面硬度控制在Hs=41左右，時間約為39～45小時。現取Hs=41，回火時間t=25小時，如要確定回火溫度，經預測約為657℃。針對熱處理的NT-A鍛造半鋼熱軋輥回火溫度采用650℃＋10℃保溫25小時。軋輥經終處理后用肖氏硬度計檢測軋輥表面硬度（見表3、圖4、圖5、圖6）。

檢測二條母線，實測結果和預測結果相接近。NT-A鍛造半鋼熱處理工藝具有一定的實際應用價值。高溫力學性能及其組織：NT-A鋼的σb,σ0.2隨著加熱溫度的升高而呈線性下降。作者通過試驗數據回歸分析得出其線性關系式如下，式中T表示溫度。實驗結果表明：NT-A鋼在850℃～1100℃高溫范圍內，δ,ψ均大于80%，這一實驗結果反映了NT-A鋼高溫塑性好。這對于熱軋輥鍛造成型時有利，鍛造可以在較寬的溫度范圍內進行。NT-A鋼高溫拉伸樣品在850℃～1100℃范圍的晶粒度和顯微組織呈現變化，加熱溫度從850℃～1100℃晶粒度級別變化如下：950℃≤8級，1000℃8～7級，1050℃6～7級，1100℃3～4級。晶粒度尺寸在1050℃以后發生明顯變化，晶粒粗化溫度為1050℃，顯微組織在1000℃以下為馬氏體+屈氏體+少量殘余奧氏體+碳化物。馬氏體隨著加熱溫度升高由細變粗，而殘余奧氏體量逐漸增加。

3結論

NT-A鋼高溫塑性好，鍛造可以在較寬的溫度范圍內進行。回火溫度一定時，硬度值隨著回火溫度的增加而降低。

作者：王洪剛 單位：東北特鋼集團北滿特鋼質量處黑龍江