82B时效对盘条力学性能影响探讨_魏福龙

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时 科技支撑计划项目。 不同的 82B 盘条生产工艺、 、 效时间 时效制度等对钢材性能的变化影响不同 。 为研究现行工艺条件下 82B 盘条的时效对其力学 水钢对 82B 盘条自然时效、 人工时效 2 性能的影响， 种方式进行对比实验。 2 2． 1 实验研究 人工时效 150 ħ 保温 4 h 与自然时效对比
gen’ s escape． Comparing artificial aging with natural aging，different artificial aging technologies and contrast analysis bes tensile strength keep tween artifical aging and natural aging，conclusion as below： （ 1 ） As time goes on，82B wire rod ’ the same in natural aging，while area of reduction had obvious changes． 15 days outside with indoor temperature is the key period of reduction area’ s change； （ 2 ） Artificial aging 100 ， 120 ， 150 ħ ，area of reduciton is increasing， 150 ħ holding s tensile strength and area of reduction qualified； （ 3 ） The correspondent of artificial aging and natufor 2 hours，wire rod’ ral aging’ s wire rod mechanical properties is good，82B wire rod mechanical properties index can meet standard requirement by using artificial aging． Keywords 82B wire rod； tensile strength； area of reduction； artificial aging； natural aging
实验表明 150 ħ 保温 3 h 后， 由于盘条中残余 应力、 氮、 氢等得到有效释放， 钢材性能已趋于稳定， 增加保温时间对钢材力学性能影响不大 。 2． 2． 2 不同人工时效温度对比 在大批量生产 82B 盘条的过程中， 为确定合理 120 ， 150 ħ 3 个温度 的人工时效温度， 进行了 100 ， 方案均保温 2 h 的实验 （ 样本数 100 个 ） ， 结果见表 5 表 7。 通过实验可知： （ 1 ） 人工时效 150 ħ 保温 2 h 与
表1 Table 1 批号 82406 82407 82409 82410
人工时效（ 150 ħ 保温 4 h） 与自然时效抗拉强度对比
Tensile strength contrast between artificial aging （ 150 ħ holding for 4 hours） and natural aging 自然时效 1d 2d 1 208 1 201 3d 1 207 1 208 5d 1 202 1 196 7d 1 210 1 207 1 171 1 170 表2 人工时效（ 150 ħ 保温 4 h） 与自然时效断面收缩率对比 10 d 1 222 1 226 15 d 1 227 1 219 1 174 1 183
表4 Table 4 批号 项目 平均值 82406 最大值 最小值 极差 平均值 82407 最大值 最小值 极差
Table 3
自然时效 5 d R m / MPa 1 190 1 250 1 130 Z/% 26． 9 36． 0 9． 0
为了探索不同保温时间对钢材人工时效后力学 性能的影响， 对 2 个批次 12． 5 mm 82B 盘条的同一 盘（ 每盘取 11 支试样 ） 人工时效后的力学性能进行 比较见表 4 。
Study about 82B aging’ s influence on s mechanical properties wire rod’
WEI Fulong
（ Shougang Shuicheng Iron ＆ Steel （ Group） Co． ，Ltd． ，Liupanshui 553028 ，China） Abstract The main reason of influencing 82B wire rod ’ s aging： nitrogen ’ s content in steel，residual stress and hydro-
第37 卷 Vol. 37
第5 期 No. 5
金 属 制 品 Metal Products
2011 年 10 月 October 2011
doi： 10． 3969 / j． issn． 1003 － 4226． 2011． 05． 015
82B 时效对盘条力学性能影响探讨
魏福龙
（ 首钢水城钢铁（ 集团） 有限责任公司， 贵州 摘， 对 82B 的生产管理具有重要的意义。 1 1． 1 研究内容及方案 影响时效期的因素 对于 82B 盘条时效的影响因素， 国内外所作的
［2 － 5 ］ ， 研究及文献较多 总结有以下 3 方面。 （ 1 ） 钢中 氮 含 量。 氮 原 子 对 位 错 起 到 钉 扎 作
用， 能提高位错密度和组织应力， 时效后有一部分脱 溶。氮含 量 越 高， 位 错 间 应 力 越 大， 钢的塑性指 — —断面收缩率越低， 标— 时效期越长。 （ 2 ） 残余应力。盘条的残余应力是在无外力作
不同人工时效工艺对比（ 150 ħ ）
Contrast between artificial aging technology （ 150 ħ ） 保温 3 h R m / MPa 1 204 1 230 1 175 55 1 205 1 225 1 195 30 Z/% 39． 6 45． 0 36． 0 9． 0 41． 6 44． 0 39． 0 5． 0 保温 4 h R m / MPa 1 218 1 235 1 200 35 1 203 1 240 1 180 60 表6 Z/% 39． 1 43． 5 32． 5 11． 0 39． 9 42． 5 30． 5 12． 0 保温 5 h R m / MPa 1 204 1 230 1 180 50 1 215 1 230 1 195 35 Z/% 43． 5 46． 5 41． 0 5． 5 43． 2 46． 5 39． 5 7． 0
%
人工时效 39． 1 39． 9 37． 4 39． 6
第5 期
魏福龙： 82B 时效对盘条力学性能影响探讨 表3 人工时效与自然时效 5 d 对比 Contrast between artificial aging and natural aging 项目 平均值 最大值 最小值 人工时效（ 150 ħ 保温 4 h） R m / MPa 1 186 1 246 1 128 Z/% 39． 5 46． 7 28． 3
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从图 1 、 图 2 看出， 钢材经过 15 d 自然时效后， 。 12． 5 mm 82B 盘条在自然时效 其性能趋于稳定 后抗拉强度基本保持不变， 并与人工时效 150 ħ 保 温 4 h 一致。82B 盘条断面收缩率变化趋势明显。 从轧制结束开始至自然时效 15 d 内， 断面收缩率变 化较大， 呈现明显上升趋势， 自然时效 15 d 后的断面 收缩率与人工时效 150 ħ 保温 4 h 趋于同一水平。 通过自然时效、 人工时效 2 种不同手段， 钢材力学性 能指标均能达到标准要求。 表 3 是生产过程中进行的批量实验数据， 共计 85 个样本， 同样印证了上述实验结论。 2． 2 不同人工时效工艺对比 2． 2． 1 不同保温时间对比
MPa
缓地发生变化， 从而使残余应力、 气体等消除或减 ［7 ］ 少 。而人工时效是将 82B 盘条加热到一定温度， 使残余应力、 气体等快速消除或减少， 它比自然时效 ［8 ］ 残余应力、 气体等去除较为彻底 。 节省时间， “高性能 82B 盘条研发与产业化 ” 是首钢水城 （ ） （ ） 钢铁 集团 有限责任公司 简称水钢 承担的国家
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影响 82B 盘条时效的因素主要有钢中氮含量 、 残余应力和氢的逃逸 。通过人工时效与自然时效的对比，
82B 盘条在 不同人工时效工艺对比， 以及人工时效与自然时效情况的对应分析， 得出结论： （ 1 ） 随着时间的延长， 自然时效时抗拉强度基本保持不变， 而断面收缩率变化较为明显， 室温停放 15 d 内是断面收缩率发生变化的关键 120 ， 150 ħ 断面收缩率呈上升趋势， 150 ħ 保温 2 h 后， 盘条抗拉强度和断面收缩率指标合 时期； （ 2 ） 人工时效 100 ， 82B 盘条力学性能指标基本达到标准 格； （ 3 ） 人工时效与自然时效的盘条力学性能对应性较好， 采用人工时效后， 要求 。 关键词 82B 盘条； 抗拉强度； 断面收缩率； 人工时效； 自然时效 中图分类号 TG156． 92
研究方案 钢材时效处理可分为 自 然 时 效 和 人 工 时 效 2 。自然时效是将 82B 盘条置于室温下， 使其缓
为了研究人工时效与自然时效的对应情况， 对 4 个批次钢材进行实验， 钢材 牌 号 为 82B ， 规格为 12． 5 mm， 力 学 性 能 要 求： 抗 拉 强 度 R m ≥ 1 100 MPa， 断面收缩率 Z ≥25% 。 对同一盘（ 每盘取 11 支试样 ） 不同自然时效时 间的试样 进 行 力 学 性 能 检 验， 另外进行人工时效 150 ħ 保温 4 h， 空冷至室温后进行力学性能检验， 结果见表 1 、 表 2 。人工时效与自然时效抗拉强度及 断面收缩率对比如图 1 、 图 2 所示。