半鋼熱處理工藝對(duì)性能的影響

半鋼熱處理工藝對(duì)性能的影響

NT-A鍛造半鋼熱軋輥主要用于鋼坯連軋機(jī)，此材料通過(guò)熱處理工藝處理提高使用性能，使用壽命可以到達(dá)進(jìn)口輥的質(zhì)量水平，本文著重討論了回火溫度、回火時(shí)間與組織、性能關(guān)系及高溫力學(xué)性能和組織，為制定和完善熱處理工藝供應(yīng)試驗(yàn)和理論依據(jù)。

1試驗(yàn)原料和試驗(yàn)方法

試驗(yàn)料采納NT-A鍛造半鋼熱軋輥輥坯，其化學(xué)成分見(jiàn)表1。熱處理工藝采納900℃保溫40min空冷，然后分別在不同加熱溫度、保溫時(shí)間下進(jìn)展回火，其熱處理制度如下。NT-A鋼高溫力學(xué)性能樣品采納感應(yīng)爐冶煉，錠重25千克，其化學(xué)成分見(jiàn)表2。高溫拉伸試驗(yàn)溫度分別為850℃,900℃,950℃，1000℃，1050℃,1100℃。作者采納了金相顯微鏡進(jìn)展了觀看，采納布氏硬度計(jì)和肖氏硬度計(jì)進(jìn)展了硬度測(cè)試。

2試驗(yàn)結(jié)果和分析

不同的回火溫度、回火時(shí)間表現(xiàn)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(tài)下，金相顯微組織為索氏體(見(jiàn)圖1)，回火溫度提高和回火時(shí)間增加，鋼中網(wǎng)狀組織漸漸消逝，碳化物顆粒變大。碳化物外形以粒狀為主，回火溫度從500℃~600℃時(shí)基體組織為索氏體＋屈氏體（見(jiàn)圖2）。試驗(yàn)證明：隨著回火時(shí)間的增加鋼中屈氏體組織漸漸削減，但網(wǎng)狀組織未見(jiàn)明顯消逝。低溫150℃～300℃回火時(shí)，其顯微組織主要回火馬氏體（見(jiàn)圖3）。NT-A半鋼中樹(shù)枝晶組織隨回火溫度上升和保溫時(shí)間增長(zhǎng)而漸漸消逝。不同的回火溫度、回火時(shí)間對(duì)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(shí)間與硬度值關(guān)系形成負(fù)相關(guān)?；鼗饻囟瓤隙〞r(shí)，硬度值隨著回火溫度的增加而降低；但回火時(shí)間大于20小時(shí)后就變得不明顯?；鼗饻囟葘?duì)硬度值的影響比擬明顯，隨著回火溫度的上升，鋼中硬度值明顯降低。固定回火時(shí)間狀態(tài)下，硬度值和回火溫度之間有如下關(guān)系式。上述關(guān)系式說(shuō)明：不同回火時(shí)間條件下，硬度值和回火溫度關(guān)系式中斜率大小較接近，截距值也相差不大。從而進(jìn)一步說(shuō)明NT-A鋼在600℃～680℃回火時(shí)，回火溫度和硬度值的關(guān)系曲線彼此接近于平行。

依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果求得了Hs-T-t之間的關(guān)系。NT-A鍛造半鋼熱軋輥熱處理要求軋輥外表檢測(cè)硬度Hs=39～45，最好把外表硬度掌握在Hs=41左右，時(shí)間約為39～45小時(shí)?，F(xiàn)取Hs=41，回火時(shí)間t=25小時(shí)，如要確定回火溫度，經(jīng)猜測(cè)約為657℃。針對(duì)熱處理的NT-A鍛造半鋼熱軋輥回火溫度采納650℃＋10℃保溫25小時(shí)。軋輥經(jīng)終處理后用肖氏硬度計(jì)檢測(cè)軋輥外表硬度（見(jiàn)表3、圖4、圖5、圖6）。

檢測(cè)二條母線，實(shí)測(cè)結(jié)果和猜測(cè)結(jié)果相接近。NT-A鍛造半鋼熱處理工藝具有肯定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。高溫力學(xué)性能及其組織：NT-A鋼的σb,σ0.2隨著加熱溫度的上升而呈線性下降。作者通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析得出其線性關(guān)系式如下，式中T表示溫度。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：NT-A鋼在850℃～1100℃高溫范圍內(nèi)，δ,ψ均大于80%，這一試驗(yàn)結(jié)果反映了NT-A鋼高溫塑性好。這對(duì)于熱軋輥鍛造成型時(shí)有利，鍛造可以在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)展。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(xiàn)變化，加熱溫度從850℃～1100℃晶粒度級(jí)別變化如下：950℃≤8級(jí)，1000℃8～7級(jí)，1050℃6～7級(jí)，1100℃3～4級(jí)。晶粒度尺寸在1050℃以后發(fā)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+少量剩余奧氏體+碳化物。馬氏體隨著加熱溫度上升由細(xì)變粗，而剩余奧氏體