帶狀組織的消除方法

帶狀組織是鑄坯熱軋過程中形成的一種缺陷組織,會嚴重影響耐磨鋼板后續加工性能和使用性能。一般認為合金元素的微觀偏析是形成帶狀組織的主要原因,合金元素對帶狀組織形成的主要影響是改變Ar3轉變溫度,Ar3轉變溫度差異越大,亞共析鋼越容易形成帶狀組織。因此促進合金元素的均勻分布、控制連鑄坯凝固組織的微觀偏析是減輕或消除帶狀組織的主要思路。主要方法是:

1、鋼種成分設計

鋼種成分設計的方面,要妥善處理升高Ar3轉變溫度的元素(如硅、磷、鉬等)和降低Ar3轉變溫度的元素(如錳、鎳、鉻等)之間的關系。合金元素對Ar3轉變溫度是相互作用、相互影響的,如果能使幾種元素的影響相互抵消,減小枝晶間和枝晶內Ar3轉變溫度的差異,就能減輕帶狀組織。

2、連鑄工藝

連鑄工藝的方面,保證鋼水的潔凈度并在連鑄過程中合理地抑制柱狀晶的發展、擴大等軸晶區比例和縮小二次枝晶間距都可以有效地控制枝晶偏析。具體的操作措施包括:合理地控制澆注溫度,降低過熱度;采用末端電磁攪拌技術,利用電磁力攪碎枝晶,增加枝晶的形核核心,擴大等軸晶區;制定合理的二冷制度,優化二冷區各冷卻段水量;使用末端動態輕壓下技術等。

3、軋制工藝

軋制工藝的方面,對軋制前的連鑄坯加熱,可以促進鑄態組織中元素擴散更加均勻,并能降低軋制過程中的變形抗力。在較高的加熱溫度下持續相當長時間,能在一定程度上減輕帶狀組織。其實質是通過高溫下較長時間的保溫過程,鑄坯中的元素偏析能擴散均勻,在之后的冷卻再結晶過程中才不會形成鐵素體珠光體的帶狀組織。

消除帶狀組織主要手段是合理地設計鋼種成分、優化連鑄和控軋控冷(TMCP)工藝。

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