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SUS416不銹鋼介紹
  • 發(fā)布日期:2022-09-09      瀏覽次數(shù):1147
    • 高硫SUS416不銹鋼具有優(yōu)異的易切割加工性能,廣泛應(yīng)用于國(guó)外。由于硫?qū)峒庸ば阅艿膼夯摰臒峒庸ひ恢笔且苯饛S的一個(gè)棘手問題。原生產(chǎn)工藝遵循了不銹鋼熱軋材料的常見工藝,即:63okg錠→2t錘開105mm方坯→退火﹑酸洗,局部磨削→1t錘開65mm方坯→退火,剝皮→300軋機(jī)開中間坯(或成材)→中間坯剝皮→250軋制材料。熱加工溫度參數(shù)為:加熱溫度為1050~115o℃,鍛造,軋開始溫度≥100o℃.鍛造,軋制溫度≥850℃。主要問題有:鍛坯切割時(shí)端部易開裂、軋制、纏繞;由于多次開坯,鋼坯長(zhǎng)度無法定尺,軋材長(zhǎng)度差異較大.齊尺浪費(fèi)大;工藝多,生產(chǎn)周期長(zhǎng)。加工裂紋和熱塑性進(jìn)行了綜合分析研究,改進(jìn)了生產(chǎn)工藝,取得了顯著成效。

      試驗(yàn)材料取自大規(guī)模生產(chǎn)的鍛造和熱軋方坯表1中列出了鋼種的化學(xué)成分。沿鋼坯橫向和縱向截取試驗(yàn)材料ZDM5/91型萬能材料試驗(yàn)機(jī)ThermecmastorZ在熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和熱模擬試驗(yàn)。熱模擬試驗(yàn)的應(yīng)變速率為1/s,加熱速度為10c-s-保溫時(shí)間6min。金相顯微鏡和SEM觀察SUS416不銹鋼試驗(yàn)材料的組織和斷裂特性。

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      圖2顯示了鋼坯橫向拉伸性能試驗(yàn)的結(jié)果。900~1000℃在溫度范圍內(nèi),試驗(yàn)鋼橫向存在明顯的低塑性區(qū)域,而縱向沒有反映這種低塑性特性。SEM根據(jù)觀察,分裂鋼坯的截面特征和900~1000℃橫向拉伸試驗(yàn)的斷口非常相似,硫化物帶狀痕跡明顯可見。不難看出,縱裂的原因是900~1000c在水平和低塑性范圍內(nèi),熱處理裂紋起源于硫化物和基體之間的邊界,首先形成微孔,相互連接,并沿硫化物條帶快速擴(kuò)展,直到開裂。因此,解決熱處理裂紋的方法是:(1)改善硫化物的分布。(2)熱處理過程應(yīng)盡量避免圖片⒉低塑性溫度范圍。

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      改進(jìn)熱加工工藝和效果

      根據(jù)上述結(jié)果,我們調(diào)整和改進(jìn)了鋼的熱加工工藝和熱加工溫度參數(shù)。改進(jìn)后的工藝流程為:630kg錠→2t錘開130mm方坯→退火后剝皮→430軋機(jī)打開中間坯→局部修磨→由300軋機(jī)和250軋機(jī)制成。熱加工溫度參數(shù)調(diào)整為1200加熱溫度~1250℃,鍛造,軋開始溫度≥1100c.鍛造,軋制溫度≥1000c.生產(chǎn)實(shí)踐證明,采用新工藝取得了以下顯著效果:大大降低了生產(chǎn)工藝,縮短了生產(chǎn)周期,避免了鍛坯切割頭的開裂和軋制劈裂,容易滿足出口材料的尺度或尺度要求,大大降低了尺度切割頭和鋼坯(材料)研磨的消耗,綜合成材率提高了25%.經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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      sUs416鋼的高溫強(qiáng)度為800℃上述都處于較低水平,遠(yuǎn)低于GCr15軸承鋼4,即鋼的高溫變形阻力較小,一般軋機(jī)軋制鋼不會(huì)出現(xiàn)過載問題。MnS產(chǎn)生自由能比FeS低,如果Mn含量足夠高﹒硫與錳而不是鐵結(jié)合。如果在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),Mn/S≥4,a-MnS將取代型硫化物FeS型硫化物。試驗(yàn)鋼中Mn/S一般大于4(冶煉控制要求),因此通常沒有低熔點(diǎn)FeS硫化物及其共晶體主要是Mns類型。文獻(xiàn)[3]也指出·在不銹鋼中.當(dāng)錳含量在0.4%~1.只有富鉻硫化錳存在于8%時(shí)。MnS硫化物及其共晶體熔點(diǎn)較高,試驗(yàn)熱脆仍然沒有發(fā)生,但超過1280℃會(huì)產(chǎn)生熱脆,13000c塑性和強(qiáng)度急劇下降,斷口呈典型的沿晶斷裂特征。

      通常在很寬的溫度范圍內(nèi).MnS硫化物與鋼基體的塑性非常接近,其變形指數(shù)接近1。若晶粒方向合適﹒滑移可以起源于基體,連續(xù)通過MnS夾雜物-最后返回基體。MnS大多數(shù)硫化物沿加工變形的長(zhǎng)度方向延伸成條狀或片狀,這些平行的條狀或片狀硫化物會(huì)導(dǎo)致橫向性能低于縱向性能。在這種試驗(yàn)鋼中,這種各向異性是900~1000℃溫度范圍更突出,縱向熱強(qiáng)度﹑熱塑性基本保持平臺(tái)﹐但橫向熱強(qiáng)度呈緩慢下降趨勢(shì),尤其是橫向熱塑性急劇下降,處于曲線低點(diǎn)。

      這種現(xiàn)象可能是由于溫度范圍內(nèi)硫化物的變形指數(shù)與基體的變形指數(shù)不一致,兩相的變形不同步.界面結(jié)合力減弱,兩相界面變形時(shí)容易因應(yīng)力集中而產(chǎn)生微裂紋。由于條狀硫化物和基體在縱截面的界面面積遠(yuǎn)大于橫截面的界面面積.因此,在橫向張應(yīng)力的作用下,硫化物和基體界面更容易產(chǎn)生裂紋,形成微孔.隨著張應(yīng)力的增加.這些空洞將沿硫化物界面擴(kuò)大,并相互連接,直到開裂。在鍛造、切割和軋制過程中,鋼坯(材料)的水平彎曲張力結(jié)果,水平塑性特別低的鋼坯材料>沿軸向撕裂。


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