第3讲：中高碳钢的基本知识点.ppt

1、第3讲中高碳钢的冶炼及控轧控冷技术，2、第1讲中高碳钢概述，3、中高碳钢是指含碳量为0.40.8%的碳钢和碳锰钢。4。中碳钢和高碳钢不含除锰以外的其他合金元素。一些钢加入了微合金元素铌、钒、钛、铝、硼等。以改善它们的性能而不改变钢的基本特性。这种钢主要利用其高强度、高硬度、耐磨性、耐疲劳性等。5、钢轨钢、型钢、硬线、弹簧钢等。是中碳钢和高碳钢。6，1中高碳钢的显微组织，放大倍数：500蚀刻剂：4%硝酸酒精材料和状态：45钢处理：860 880加热保温3小时，然后水冷，600 20保温4.5小时，然后空冷组织和描述：片状珠光体和铁素体，呈白色网状、针状和块状分布。晶粒尺寸不太均匀，有轻微的魏氏组织。放大倍数：500蚀刻剂：4%硝酸酒精材料和状态：65Mn处理：110020min 3206s水冷组织和描述：针状下贝氏体马氏体基体(灰色)，7，(1)冷却后组织发生变化；(2)决定钢性能的因素发生变化：铁素体与珠光体的比例、铁素体晶粒的大小、珠光体片层和球粒的厚度以及渗碳体的形态。中高碳钢的显微组织特征：8、2中高碳钢的显微组织对性能的影响。中碳钢和高碳钢的性能取决于珠光体的碳含量或体积百分比以及显微组织。除共析钢外，它或多或少含有一定量的先共析铁素体。经过长期的研究工作，影响钢的强度和韧性的结构因素归纳如下：原始奥氏体晶粒尺寸、相变前奥氏体晶粒尺寸或珠光体团、珠光体数量、珠光体片间距、渗碳体片厚度、珠光体稀释度、先共析铁素体(多边形或细晶粒铁素体，或粗网状铁素体)的形态等。这些因素取决于钢的热加工历史和冷却速度。重要因素：珠光体片层间距。其中0是纯铁素体强度，S是材料的屈服强度，I0是珠光体的片层间距，Ky是系数。2.1对强度的影响，9.2对塑性：的影响，球状珠光体直径(dy)与断面收缩率的关系，从图中可以看出，珠光体球状直径越小，断面收缩率越大，珠光体片层间距越小，延性越好。10、碳化物体积和球化处理对T 1的影响球化处理(粒状碳化物)；2-正火(片状渗碳体)，碳含量和球化对U 1-球化的影响(粒状渗碳体)；2-正火(片状碳化物)，11，2.3对韧性的影响：各种强化因素对冲击值转变温度ITT的影响：碳在珠光体中的扩散系数：12，(2)在控制轧制过程中微观结构和性能的变化，碳含量对控制轧制材料(CR)和普通轧制材料(HR)强度的影响，碳含量为0.2% 0.3%:含0.4%或以上的钢：含0.8%或以上的钢：强度变化：13，总结：1)铁素体基钢，细化铁素体晶粒以提高强度和韧性2)对于珠光体为主的钢，控制轧制降低了强度并提高了韧性。这种钢必须采用再结晶型控制轧制。3)对于中高碳钢，轧制后控制冷却，在低温下产生珠光体，得到细小的片状珠光体，可以提高强度和韧性。中高碳钢的14，15，3微合金化。TMCP在板材生产中的应用简称为控制轧制。适用于棒材、模具、钢轨、管材、锻件等。统称为热机械处理过程。它是微合金化和热处理、控制热变形和控制冷却相结合的工艺操作。根据溶度积原理，钢中铌、钒、钛、铝和硼的碳化物、氮化物和碳氮化物的溶解度与温度、碳和氮浓度有关。因此，它们在钢中的沉淀-溶解行为可以独立发生，也可以在不同温度下组合发生。尤其是横截面上的温度分布非常不均匀。特别是对于H型钢和轨道梁等大型截面，热处理过程中的边温降和角温降不同，最终变形温度也不一致，可能导致奥氏体晶粒不均匀。因此，有必要添加铌、钛等高温再结晶抑制剂来生产这种优质钢。首先，热态组织优于普通钢，然后加速冷却抑制晶粒长大。典型的17，5中碳钢和高碳钢产品，几乎专门用于钢轨钢生产。钢轨的工作要求包括第一耐磨性和第二抗疲劳性。钢轨应力是一种三维应力状态，因此需要高强度和高韧性。因此，提高珠光体团的细度，减少珠光体片间距是结构因素中的主要技术措施。铌、钒、钛微合金化和TMCP工艺是现代钢轨钢生产的主要措施。铌和钒的析出也能提高铁氧体片的强度。5.1、轨钢、型钢、18、轨钢的具体形状，使加工变形不均匀，温升、温降不一致，从而导致晶粒尺寸不均匀。铌、钛和钒微合金钢的形变热处理是最好的方法。同时，它赋予钢很强的韧性。下表列出了加拿大、澳大利亚、巴西、日本和中国的铌稀土钢轨的化学成分和机械性能。其特点是在钢包钢轨中添加稀土元素。稀土的冶金效果非常不稳定，主要是由于添加方法。如果添加方法不当，钢会变质。美国专利指出，完全脱氧后，最佳温度为1540 1600，最好的效果是将稀土包裹在铁片中，插入钢水中搅拌。包芯线的送丝规律是近年来的一项新成果。20日，包钢成功测试了380公里/小时的高速钢轨钢。21、5.2棒和硬线横截面圆且对称，易于实现TMCP过程控制。现代棒材和线材厂拥有成套的控制轧制和控制冷却设备。微合金化对于生产高质量的棒线材和小型材至关重要。22.铌、钒、钛在小截面棒线材生产中的应用特点：1。铌和钒的应用是细化珠光体团和铁素体多层化，细化晶粒，强化铁素体和珠光体铁素体片。这将导致比普通中高碳钢更好的结构用于硬线生产。2.铌在高速线材生产中的应用非常广泛，包括中碳螺纹钢筋。高速轧制在绝热过程中几乎是变形的。由于高变形能量的输入，温度可能升高。正