含锰结构钢中带状组织及其对力学性能的影响.
34mnb5带状组织等级
34mnb5带状组织等级
34mnb5带状组织等级是指根据34MnB5钢材中的带状组织形貌进行评级的方法。
34MnB5钢是一种高强度热成型钢，具有优异的强度和塑性，常用于汽车制造领域。
带状组织是指在金相显微镜下，材料中呈带状状的组织结构，通常由碳化物沿晶界形成。
在对34MnB5钢材进行带状组织等级评定时，通常采用以下等级划分方法：
1. 一级带状组织：无带状组织存在，组织均匀细小，无明显的沿晶界碳化物带状分布。
2. 二级带状组织：带状组织存在，但数量较少，沿晶界碳化物带状分布较少，对材料性能影响较小。
3. 三级带状组织：带状组织较多，沿晶界碳化物带状分布较为密集，可能对材料的力学性能产生一定影响。
4. 四级带状组织：带状组织非常多，沿晶界碳化物带状分布非常密集，对材料的性能有明显的不利影响。
带状组织等级的评定对于34MnB5钢材的性能和使用具有重要意义。
一级带状组织通常代表着优质的钢材，具有较好的强度和韧性，适用于对材料性能要求较高的领域。
而四级带状组织则可能导致材料的性能下降，影响其在工程中的应用。
为了获得符合要求的34MnB5钢材，生产厂家通常会在热处理和热轧等工艺过程中控制带状组织的形成，以确保材料达到特定的带状组织等级要求。
同时，通过金相显微镜等设备对材料的带状组织进行观察和评级，保证产品的质量和性能。
综上所述，34MnB5带状组织等级的评定对于钢材的性能和质量具有重要的影响，带状组织等级的准确定义和评定方法，能够帮助生产厂家和用户更好地选择和
应用材料，确保产品的质量和性能达到要求。
带状组织等级评定的标准化和规范化，对于推动钢材行业的发展和提升具有积极的意义。
带状组织对材料性能影响的评估报告
安洛线L415MB带状组织对管材性能影响的评估报告0 前言安钢就“安阳——洛阳天然气管道工程项目”于2010年1月开始向华油钢管厂供应7.1/8×1350mm L415MB板卷，在3-5月份供货的板卷中出现部分炉批带状组织为3.5级，未通过华油管厂入厂检验（技术要求不大于3级）。
为弄清成因及其对钢管的影响，华油管厂与安钢共同对钢的成分、组织、母材及钢管的性能等进行了分析，并试制一根带状组织为3.5级的钢管进行常规性能检测及HIC试验，以评估3.5级带状组织的原料能否满足管道工程要求。
1 带状组织状况1.1 带状组织的定义及评级钢的带状组织是指奥氏体冷却时不同的转变产物呈带状分布的特征。
华油管厂对带状组织的评级标准采用的是《西气东输二线管道工程用热轧板卷技术条件（Q/SY GJX 0101-2007）》中的附录D，带状组织的级别是以M/A、珠光体组织条带、贝氏体带的条数，同时根据其在视域内的贯穿程度、连续性以及夹杂物的相关性评定的。
图1的带状组织级别评定为3.5级，即为华油管厂对L415MB某炉入厂检验的评定结果。
图1 华油管厂对230#带状组织检测的金像照片1.2 带状组织的成因在中石油管材所出版的《高强度微合金管线钢显微组织分析与鉴别图谱》一书及文献[1]中均指出，对于管线钢这类低碳钢，带状组织产生的根本原因在于成分偏析，连铸坯在凝固过程中碳和其他元素一起发生偏析而富集在枝晶间，在热轧再加热时，碳能相对均匀化，而其他元素均匀化却很困难，造成钢中各区域化学成分的不均匀，经轧制后变为条带偏析。
有些资料表明在偏析严重的情况下，带上的合金含量可比基体高出1～2倍。
为考查带状组织成因，选取带状级别为3.5级的金相组织（炉号为L004681）做SEM分析，在条带和基体上各取4个点进行了能谱分析，如图2所示，分析结果如下：图2 能谱分析取点示意图条带1#点:元素重量百分比原子百分比Mn 1.74 1.77Fe 98.26 98.23总量100.00元素重量百分比原子百分比Mn 1.81 1.84Fe 98.19 98.16总量100.00条带3#点:元素重量百分比原子百分比Mn 1.77 1.80Fe 98.23 98.20总量100.00条带4#点:元素重量百分比原子百分比Mn 1.82 1.85Fe 98.18 98.15总量100.00基体2#点: 基体3#点:基体4#点: 元素重量百分比原子百分比Mn 1.52 1.54Fe 98.48 98.46总量100.00元素重量百分比原子百分比Mn 1.52 1.54Fe 98.48 98.46总量100.00元素重量百分比原子百分比Mn 1.57 1.60Fe 98.43 98.40总量100.00元素重量百分比原子百分比Mn 1.54 1.57Fe 98.46 98.43总量100.00表1列出了条带和基体上各点的Mn含量，表2为L415MB冶炼的化学成分及L004681炉次成分。
40MnB钢偏析形成带状组织的机理研究
第27卷第6期 2009年11月 物理测试Physics Examination and Testing Vol.27,No.6Nov.200940MnB 钢偏析形成带状组织的机理研究朱施利, 胡文豪(杭州钢铁集团技术中心,浙江杭州310022)摘 要:观测和分析了40MnB 钢铸坯断面不同位置的枝晶偏析形貌,并对枝晶和枝晶间成分偏析进行微观检测;研究了不同热轧压下量时显微组织的偏析形态;借助扩散方程讨论了枝晶间距和热轧显微组织对带状组织的影响。
结果表明:40MnB 钢铸坯由表面到中心偏析逐渐加重,C 、Mn 元素在枝晶间偏析,铸坯中心处Mn 元素偏析严重;偏析间距决定着消除带状组织的难易;减轻铸坯枝晶偏析和热轧组织偏析有利于消除带状组织。
关键词:40MnB ;偏析;带状组织机理中图分类号:T G 113.1 文献标识码:A 文章编号:100120777(2009)0620009204R esearch on Mechanism of Forming B anded Structurefor Segregation of 40MnB SteelZHU Shi 2li , HU Wen 2hao(Technology Center ,Hangzhou Iron &Steel Group Co ,Hangzhou 310022,Zhejiang ,China )Abstract :Dendritic segregation morphology locating at different cross sections of casting billet was observed and an 2alyzed ,and segregation microcontent of dendrite and interdendrite in 40MnB steel were examined ;Segregation mi 2crostructure was researched at different hot rolling reductions ;The effect of dendritic distance and hot rolling micro 2structure on banded structure was discussed by diffuse equation.The results show that the segregation is aggravated gradually f rom exterior to center in casting billet of 40MnB steel ,the element C and Mn segregate in interdendrite ,and especially the later ,at the center of casting billet ;The difficulty and eliminating banded structure depends on segregation distance ;It ’s advantaged to eliminate banded structure that dendritic segregation is lightened in casting billet and structure segregation in hot rolling process are weakened.K ey w ords :40MnB ;segregation ;banded structure ;mechanism作者简介:朱施利(19772),男,硕士,工程师; E 2m ail :zhushili @ ; 修订日期:2009207203 高锰钢在轧制后容易产生带状组织,带状组织的存在会使钢材显现出各向异性,和带状垂直的方向机械性能较差,异常带状组织的钢在冷弯[1]或拉伸变形[2,3]时由于应力的集中容易萌生裂纹源,影响钢材的使用性能。
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响1、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性．但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度．时加入其他合金元素时，效果较显著B、显著提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。
若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用，当需形成奥氏体钢时，稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例，如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少．应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
高锰钢的化学成分对组织和性能的影响研究
高锰钢的化学成分对组织和性能的影响研究本文作者：刘华多刘喆对高锰钢的性能产生了一定的影响。
若经水韧处理，高锰钢奥氏体中的残存碳化物将较多，这些碳化物可能会沿晶界分布而使高锰钢的韧性大为下降。
1.2锰锰是高锰钢的主要成份，它对合金γ目区的扩大、奥氏体组织的稳定及Ms点的降低都有很大的影响，锰可使高锰钢的奥氏体组织保持到室温。
在钢中锰除了固溶在奥氏体外。
还有一部分会存在于（Mn、Fe）C型的碳化物中。
若锰的含量增加，则高锰钢的强度及####韧性都将提高，这是因为锰具有增加晶间结合力的作用。
锰若含量很高会使钢的导热性下降，进而很容易出现穿晶组织，严重影响了高锰钢的机械及力学性能等。
为获得理想的机械性能，当碳含量在O.9％－1.5％范围内时，我们通常将锰的含量控制在11％－14％范围内。
锰的含量确定多由铸件结构及工况条件等方面来决定。
大断面及结构复杂的铸件其含锰量应相对较高，另外若铸件用于强烈####使用，则含锰量也应高些。
1.3硅硅通常是作为一种脱氧剂带入，它具有强化固溶体、提高屈服强度的作用。
但是它封闭Y相区且会促进石墨化。
当其含量大于0.6％时，一方面会导致高锰钢产生粗晶，另一方面也会使碳在奥氏体中溶解度降低，进而促使碳化物在晶界的析出，不但降低了钢的耐磨性及韧性，也增加了钢的热裂倾向。
因此，通常我们将硅控制在0.3％－0.6％范围内，但在某些特殊情况下，如需钢水具有良好的流动性时，我们应增加硅量，使晶界的状况得到改善。
1.4硫高锰钢中因硫与锰的存在，便生成了硫化锰，硫化锰可进入溶渣。
在生产中若硫小于0.02％，则完全可达到标准要求。
1.5磷磷在奥氏体中的溶解度很小，通常是和铁、锰等产生共晶磷化物，且在晶界析出。
磷和容易引起铸件的热裂，降低铸件的机械性能并对耐磨性有一定的损害，严重时甚至会在工作中断裂。
如0.12％磷含量的高锰钢若用来制造某些圆锥式破碎机的衬板，其寿命往往只有0.038％磷含量的高锰钢其寿命的一半。
锰元素对钢铁的影响
锰元素对钢铁的影响锰元素对钢铁的影响主要体现在以下几个方面：1. 对钢的显微组织及热处理的影响：锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，工业用钢中均含有一定量的锰。
锰固溶于铁素体和奥氏体中，能扩大奥氏体区，使临界温度升高。
锰还能极大降低钢的马氏体转变温度（其作用仅次于碳）和钢中相变的速度，提高钢的淬透性，增加残留奥氏体含量。
此外，锰使钢的调质组织均匀、细化，避免了渗碳层中的碳化物聚集成块，但也可能增大钢的过热敏感性和回火脆性。
锰还是弱碳化物形成元素。
2. 对钢的力学性能的影响：锰在增加强度方面的作用不及碳、磷、硅，但在增加强度的同时不影响延展性。
锰通过细化珠光体，可以显著提高低碳和中碳珠光体钢的强度，但也可能使延展性有所降低。
同时，锰还能通过提高淬透性来提高调质处理索氏体钢的力学性能。
在严格控制热处理工艺、避免过热时晶粒长大以及回火脆性的前提下，锰不会降低钢的韧性。
3. 对钢的物理、化学及工艺性能的影响：随着锰含量的增加，钢的热导率会急剧下降，线胀系数会上升，这可能导致在快速加热或冷却时形成较大的内应力，从而增大零件开裂的倾向。
锰还会使钢的电导率急剧降低，电阻率相应增大。
锰含量的增加会使矫顽力增大，饱和磁感、剩余磁感和磁导率均下降，这对永磁合金有利，但对软磁合金不利。
当锰含量很高时，钢的抗氧化性能会下降。
锰与钢中的硫形成较高熔点的MnS，这有助于消除钢的热脆性，改善热加工性能。
然而，高锰奥氏体钢的变形阻力较大，且钢锭中柱状结晶明显，这可能会增加锻轧时的开裂倾向。
锰还能降低临界转变温度，从而提高碳锰钢的低温冲击韧性。
同时，锰能强烈增加碳锰钢的淬透性，但含锰量较高时，有使钢晶粒粗化并增加钢的回火脆性的不利倾向。
综上所述，锰元素在钢铁中起着重要作用，它可以影响钢铁的显微组织、热处理性能、力学性能以及物理、化学和工艺性能。
然而，锰的影响并非全然积极，过高的锰含量也可能导致一些不利的影响，如增大过热敏感性和回火脆性、降低抗氧化性能等。
Mn对高Ti低合金高强度钢Q355B组织性能影响
M u对高Ti低合金高强度钢Q335B组织性能影响DOI:10.3969/j.issn.l006-110X.2021.03.010Mn对高Ti低合金高强度钢Q355B组织性能影响张志坚，杨鹏辉，李帅，李盛豹，王东凯(日照钢铁控股集团有限公司，山东276906)［摘要］基于外贸岀口低合金高强度结构钢退税元素的要求,Ti元素含量要求不小于0.05%。
为满足退税要求，降低岀口低合金高强度结构钢生产成本，当Ti元素含量设置为0.255-0.277%时,在不同M u含量组成体系和终轧温度体系下，对8〜17mm厚岀口低合金高强度结构钢的微观结构和性能进行分析。
经过6次不同的工艺设定试验，结果显示，M u含量在0.33〜0.25%.精轧终轧温度830t、卷取温度600t设定下，高钛低合金Q335B可获得最优的力学组织性能。
［关键词］Mn合金；卜贸出口低合金钢；组织性能；终轧温度Effect of Mn on microstructure and propertiesof high Ti low alloy high strength steel Q355BZHANG Zhi-jian,YANG Peng-hui,LI Shuai,LI Sheng-bao and WANG Dong-kai(Rizhco SteC Holding Gnop Co.,Ltd.,SHANDONG276806)Abstract BaseC on tdc recuiremecl of Cement tcx refund fOr foreing tranc cpoio low alloy high strecgtd strpctprat steet,Tz elemect coytect cqpcmects nvt less tdan0.05%.I f orece d med tdc demang of tax refung,decreass tde proycctioy coss of export low alloy high strecgtd strcctcrat steet,in tde coynitioy tdat Tz nUment cobtent is sd at0.252〜0.275%,the microstrncture and proberties of8〜12mm thicC export low alloy high strecgtd strcctcrat steC are analyzeC unnec diflereci M u cobtect compositiob system cd diflerecl finishing rolling temperature system.After sic differecl process setup tests,tde reshlts show that tde obdmat mecCanicat proberties of high titanium ang low toy Q355B ccn beby setting tde Mu cobtect at055〜0.29%,finishing rolling temperature830t,and coiling temperature600t. Key words mangauess XUy,fbCgu trale expoe low toy steet,microstmcture and proberties, finish-rolling temperature0引言某钢铁公司外贸出口低合金钢年销量在50万吨以上，在外贸出口产品中占有较高比例。
钢中带状组织评定
钢中带状组织评定
《钢中带状组织评定》是指对钢材中存在的带状组织进行评定和检测的过程。
带状组织是指钢材中某些区域的组织与周围区域不同，常常表现为色泽、颗粒度、晶体方向等方面的差异，这些差异可能会影响钢材的力学性能、耐腐蚀性能等重要性能。
通过对钢材中带状组织的评定，可以了解钢材的质量状况以及使用寿命，为合理选择和使用钢材提供重要参考。
常见的带状组织有贝氏体带、渗碳体带等，评定时通常采用显微镜观察、金相分析等方法进行检测。
在实际生产和使用中，钢材可能会受到各种因素的影响而产生带状组织，如加热、冷却、变形等工艺因素，或者环境因素、物理因素等。
因此，在评定钢中带状组织时，需要考虑钢材的生产工艺、使用环境等因素，进行全面的分析和评估。
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研究与开发含锰结构钢中带状组织及其对力学性能的影响张鹏远, 隋晓红, 苏洪英, 谢广群, 马慧霞(鞍钢股份有限公司技术中心, 辽宁鞍山114009摘要:对含锰结构钢中带状组织的形成演化规律及对冷轧板力学性能的影响进行了研究。
结果表明, 钢板中的带状组织是由连铸过程中元素的中心枝晶偏析所致。
带状组织的存在对冷轧板的强度无明显影响, 但使冷轧板的塑性显著降低, 从而影响产品的使用性能。
采取控制连铸时钢水的过热度、加大电磁搅拌等措施, 可减轻铸坯的中心偏析, 遏制带状组织的形成。
关键词:枝晶偏析; 带状组织; 变形; 强度; 塑性中图分类号:TG142 文献标识码:A 文章编号:1006-4613(2010 05-00-00Banded Structure in M n -bearing Structural Steel and ItsI nfluence onM echanical PropertiesZhang Pengyuan , SuiX i a ohong , Su H ongy ing , X i e Guangqun , M a H uix i a (TechnologyCenter of Angang S teel Co . , Ltd . , Anshan 114009, Liaoning , ChinaAbst ract :The evo l u tion la w for f o r m i n g the banded struct u re in M n-beari n g structural steel and the i n fl u ence of the str ucture on m echan ica l properties of a cold rolled steel sheet are st u died .The results sho w that the banded structure i n the stee l sheet is caused by central dendrite segregation of ele m en ts i n steel duri n g conti n uous casting process . The sa id structure has no obv ious effect on the strength of the co l d ro lled steel shee, t but t h ee l o ngation of the sheet is decreased so m uch that the serv ice perfor m ance of the co l d ro ll e d pr oduct is i m pacted . A fter taking such m easures as con tro lling thesuperheat deg ree ofm o lten steel and app l y i n g m uch m ore po w erfu l electric m agnetic stir ring during conti n uous casti n g , the centra l segregati o n in a conti n uous casti n g slab can be reduced and the fo r m ulation o f banded struct u re is contr o lled w ithin desirab le li m its .K ey w ords :dendrite seg regation ; banded struct u re ; for m ulation; streng th ; e l o gation 含锰结构钢通常具有较好的加工性能和使用性能, 广泛用于生产薄板、带钢等冷轧产品。
然而, 当钢中存在严重的带状组织时, 将会使材料显示出强烈的各向异性能, 造成深加工时的不均匀变形[1], 即沿板宽方向上纵向纤维延伸不一致,形成二次变形[2], 甚至在应力集中处萌生裂纹源[3], 影响最终产品的使用性能。
因此深入研究张鹏远, 高级工程师, 硕士, 1989年毕业于哈尔滨工业大学金属材料专业, 现任鞍钢股份有限公司技术中心理化检验所所长。
带状组织的本质及其对力学性能的影响具有普遍的理论意义和工程价值。
本文对含锰结构钢在冶炼、轧制成冷轧板过程中带状组织的形成、演变机理及对最终产品力学性能的影响进行了系统分析, 为消除带状组织, 改善冷轧钢板质量提供技术依据。
1 试验材料与研究方法1. 1 试验材料试验研究的材料为含锰的碳素结构钢, 化学成分列于表1。
表1 试验材料的化学成分(质量分数%C S i M n PSA ls0. 2~0. 30. 1~0. 21. 58~1. 820. 0140. 0090. 045其生产工艺为:铁水预处理转炉冶炼 LF (ANS炉外精炼弧形连铸机连铸。
连铸坯的浇铸温度为1530! , 铸后经1250! 加热, 按照常规的热轧工艺轧制成3mm 厚的热轧板, 再经四道次冷轧成0. 9mm 的冷轧钢带。
然后进行在线950! 加热、水冷热处理。
1. 2 研究方法为了全面研究带状组织的形成及其演变过程, 首先从常规浇铸后的含锰碳素钢连铸坯上截取横向试样进行凝固的枝晶组织、低倍缺陷检验, 选取有中心偏析的区域截取20mm ∀20mm 试样, 做电子探针面分析, 研究成分偏析趋势, 从宏观到微观全方位分析M n 、S i 、P 、S 等元素在铸坯枝晶间偏聚规律。
另取带有严重带状组织的冷轧板原料(即3mm 厚热轧板, 冷轧成0. 9mm 厚钢带, 在板宽1/4位置上, 沿纵向平行截取宽50mm 、长1000mm 的钢带试样两条, 编号为1#、2#。
对其中的1#样进行在线950! 加热后水冷热处理, 2#样保持原始冷轧态作对比分析。
将两组试样每间隔100m 取样进行显微组织观察、力学性能测定, 分析带状组织对最终产品力学性能的影响。
2 试验结果分析2. 1 连铸坯的枝晶偏析分析采用冷热酸蚀的方法对试验钢连铸坯横截面试样进行低倍枝晶检验, 结果铸坯中心部位存在中心疏松1. 0级, 中心偏析1. 5级, 偏析呈断续分布; 连铸坯低倍凝固组织是:表面为细等轴晶, 近表面为细长枝晶, 接着为近似平行排列的柱状晶, 中心为粗等轴晶。
铸坯的枝晶间距由外表向中心逐渐增加, 见图1。
在包括中心偏析部位在内的粗大柱状晶到中心等轴晶区域内取样, 利用EP MA -1610电子探针进行成分的面分析, 结果显示:在凝固的枝晶间区域位置主要偏析元素是M n 、S i 元素, 偏析比例SR [4]分别为3. 13、2. 71。
枝晶间距越宽, 偏析越明显。
典型电子探针成分面分析结果见图2。
252. 2 金相组织、力学性能检验对3mm 厚热轧板沿纵向取批量试样进行显微观察, 结果为钢板中的夹杂含量极低, 硫化物A0. 5级, 氧化物B0. 5级。
金相组织为铁素体+珠光体, 近中心的局部区域存在有明显的带状组织。
分析结果表明, 连铸坯经较大的轧制压下后, 中心疏松完全得以焊合, 金相组织的致密度大大增加[5]; 但中心偏析随轧制压缩比的增加在长度方向上被拉长。
热轧板经四道次冷轧成0. 9mm 厚钢带。
试验从1#、2#号冷轧钢带上沿千米长度每间隔100m 取样观察金相组织, 结果为两条钢带组织中都断续分布着严重程度不等的带状组织。
2#样的金相组织仍为铁素体+珠光体, 珠光体形成的纤维条带更加分明, 在钢带试样上500m 处最严重, 带状组织达4级; 1#样经过高温加热、水冷后, 其组织转变成索氏体+铁素体。
观察还发现, 受到遗传因素影响, 在原始带状组织严重位置, 其转变产物仍呈带状分布, 只是随纤维条带的消失有所减轻。
典型的500m 处钢带热处理前后带状组织形态见图3。
(a 原始冷轧钢带中的带状组织; (b 热处理后钢带中的带状组织图3 钢带热处理前后带状组织形态从1#、2#试样金相组织对应位置截取试样进行力学性能测定, 结果表明, 在1000m 长度上, 原始冷轧态的2#钢带抗拉强度R m 曲线变化较平稳, 见图4(a; 延伸率A 30波动较大, 在存在带状组织为3~4级的500~600m 、900m 处, A 30曲线出现明显降低态势, 其中500m 处最为严重。
带状组织程度与延伸率变化对应状况见表2。
经过加热、水冷的1#钢带, 其金相组织转变成索氏体+铁素体, 纤维特征消失, 带状形态明显减轻, 强、塑性曲线总体趋于平稳, 在抗拉强度R m 下降的情况下, 延伸率A 30大大提高。
但在500m 处, A 30仍然出现低值, 见图4(b。
(a 原始冷轧钢带的力学性能变化曲线; (b 热处理后钢带的力学性能变化曲线图4 原始冷轧钢带和热处理后钢带力学性能变化曲线张鹏远等:含锰结构钢中带状组织及其对力学性能的影响#鞍钢技术∃2010年第5期总第365期表2 冷轧钢板带状组织与延伸率对应关系试样位置/m 冷轧状态带状组织/级A 30/%热处理状态带状组织/级A 30/%1003. 03. 81. 516. 52002. 04. 30. 516. 53001. 57. 0016. 04001. 55. 215. 05004. 03. 13. 012. 56004. 03. 72. 016. 07003. 05. 21. 515. 58003. 06. 21. 517. 59003. 55. 01. 516. 03 结果分析讨论低碳锰钢连铸坯中心偏析的程度是影响冷、热轧钢板组织均匀性的重要因素之一[6]。
在连铸坯凝固过程中, 由于钢中各种元素及其化合物的熔点和比重不同, 容易引起成分的微观偏析。
如果钢水浇注的过热度高, 固液两相区的温差变大, 凝固末期将会延长, 这时以锰为主的合金元素就会在粗大枝晶间形成强烈的偏聚, 从而使连铸坯形成严重的中心偏析。
电子探针面分析结果表明, 实验钢铸坯中心偏析的元素主要是Mn 。
另一方面, 热轧钢板金相组织观察结果显示, 钢中的夹杂物很少, 钢质较纯, 所形成的带状组织条带中未发现有较大条、链状夹杂物。
全部是由粗大的珠光体条带形成的成分偏析带。
由此分析认为, 中心带有严重锰硅枝晶偏聚的连铸坯在热轧成钢板过程中, 在三维方向上产生明显不同的塑性变形, 枝状晶被拉长和展宽, 硅锰元素在枝干和枝间沿着轧制方向呈带状分布[7], 在达到相变温度时, 贫锰的带层先析出铁素体, 而富锰的带层中的奥氏体则具有最大的稳定性(锰降低Ar 3点, 增加奥氏体相的稳定性, 最后在这些富锰带层中形成珠光体条[8], 最严重处带状组织达4级。