82MnA高碳鋼盤(pán)條拉拔斷裂分析

φ6.5mm的45鋼盤(pán)條在拉拔到φ4.2mm和φ5.5mm時(shí)斷裂,通過(guò)掃描電鏡對(duì)斷口進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)引起試樣發(fā)生拉拔斷裂是由于表面有異常組織所致。進(jìn)一步通過(guò)金相檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)試樣在產(chǎn)生裂紋源的表面有異常增碳區(qū),其中,拉拔到φ5.5mm的斷裂樣表面還發(fā)現(xiàn)了金屬的橫向流動(dòng),通過(guò)用能譜對(duì)微區(qū)成分進(jìn)行分析,確定這是一起因表面增碳引起的拉拔斷裂事故。而同樣是增碳,當(dāng)試樣不圓度超差較大時(shí),會(huì)引起試樣表面金屬的橫向流動(dòng),增加表面增碳造成的危害。

利用圖像分析儀對(duì)拉伸、拉拔脆斷斷口進(jìn)行了金相組織、夾雜物檢測(cè),并借助于掃描電鏡觀察,分析了φ11mm的x82b拉拔過(guò)程中產(chǎn)生的脆性斷裂斷口。研究認(rèn)為:x82b盤(pán)條脆斷的主要原因是由于成分偏析、夾雜物級(jí)別超標(biāo)、金相組織異常、索氏體含量偏低、盤(pán)條表面缺陷及接頭不良造成的。

介紹了磷化膜成膜機(jī)理,磷化液的種類(lèi)和應(yīng)用,從磷化溫度、磷化液酸比、磷化時(shí)間、盤(pán)條中的碳含量、促進(jìn)劑的選擇、盤(pán)條表面處理等方面介紹了影響磷化質(zhì)量的主要因素,并提出了適合實(shí)際生產(chǎn)的磷化生產(chǎn)工藝流程和磷化液配方。

歸納了高碳鋼線(xiàn)材拉拔斷裂的常見(jiàn)類(lèi)型,通過(guò)列舉典型實(shí)例,分析了各類(lèi)斷裂的宏觀、微觀特征及其斷裂原因。根據(jù)分析結(jié)果,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

針對(duì)高碳鋼盤(pán)條在拉拔過(guò)程中出現(xiàn)的脆斷問(wèn)題進(jìn)行了理化分析,結(jié)果表明:盤(pán)條心部存在較嚴(yán)重的成分偏析和脆性組織是造成高碳鋼盤(pán)條脆斷的主要原因。

高碳鋼盤(pán)條的常見(jiàn)缺陷分析

觀察并分析了72b高碳鋼盤(pán)條拉伸異常斷口。斷口的宏觀形貌為圓形黑色區(qū)和白色區(qū)兩個(gè)明顯的區(qū)域組成,微觀形態(tài)黑色區(qū)的微觀缺陷較白色區(qū)的多。對(duì)黑色區(qū)和白色區(qū)的非金屬夾雜和金相組織進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)認(rèn)為黑色區(qū)含有大量非金屬夾雜物和部分裂紋及孔洞是使該區(qū)呈現(xiàn)顏色較深和塑性較低的主要原因。

高碳鋼盤(pán)條(寶鋼)

對(duì)釩在高碳鋼盤(pán)條中的析出進(jìn)行了分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)室冶煉的不同釩含量的82b鋼的組織和性能進(jìn)行了研究,通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合電鏡以及化學(xué)相分析等手段對(duì)釩在高碳鋼盤(pán)條中的強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,在碳含量相當(dāng)?shù)那闆r下,加入0.07%的釩,能有效提高盤(pán)條的抗拉強(qiáng)度,產(chǎn)品具有良好的綜合性能。

對(duì)大規(guī)格高碳鋼盤(pán)條取樣部位及自然時(shí)效后力學(xué)性能變化進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)盤(pán)條進(jìn)行力學(xué)性能和拉伸斷口的分析研究,結(jié)果表明隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),盤(pán)條中的殘余應(yīng)力下降,抗拉強(qiáng)度、面縮率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

70鋼盤(pán)條在拉拔時(shí)發(fā)生斷裂,經(jīng)對(duì)盤(pán)條拉拔工藝和盤(pán)條材質(zhì)進(jìn)行分析,認(rèn)為盤(pán)條心部存在網(wǎng)狀滲碳體是造成拉拔斷裂主要原因。

45號(hào)鋼盤(pán)條在拉絲過(guò)程中發(fā)生斷裂,運(yùn)用掃描電鏡及能譜儀、金相顯微鏡等分析手段,對(duì)其斷裂原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明,原材料中存在的夾雜物、晶粒粗大及混晶等冶金質(zhì)量缺陷是盤(pán)條在拉拔過(guò)程中發(fā)生斷裂的主要原因。

本文以公司新開(kāi)發(fā)鋼種70#質(zhì)量異議為研究對(duì)象,通過(guò)借助金相、掃描電鏡和化學(xué)分析法等分析手段對(duì)硬線(xiàn)盤(pán)條斷裂進(jìn)行缺陷分析,結(jié)果表明拉拔斷裂形成主要是由于鑄坯縮孔,索氏體率低、內(nèi)部中心偏析等原因造成。

65鋼盤(pán)條拉拔斷裂原因分析

高碳鋼盤(pán)條焊接區(qū)質(zhì)量是影響高應(yīng)力鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素,但由于高碳鋼的焊接性能差,盤(pán)條尺寸較大及材料成分不一致等,常在焊接區(qū)發(fā)生斷絲現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)大量的拉絲及絞線(xiàn)時(shí)的斷裂試樣進(jìn)行分類(lèi)、統(tǒng)計(jì),并結(jié)合實(shí)際工況條件,對(duì)試樣的斷口形貌、微觀組織進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:焊接區(qū)在拉絲工序中引起的斷裂占64．1%,在絞線(xiàn)工序中引起的斷裂占35．9%。引起焊接斷裂的主要原因是焊縫處的夾雜及氧化物、焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱組織及網(wǎng)狀滲碳體、及拉絲過(guò)程中的表面形變硬化。闡明了焊接質(zhì)量主要受焊接工藝、焊后熱處理、去疤后的表面潤(rùn)滑影響。

采用掃描電鏡和能譜成分分析,對(duì)70高碳鋼絲拉拔過(guò)程中出現(xiàn)的斷裂問(wèn)題進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,鋼絲斷口主要有平面狀和杯錐狀兩種,其斷裂類(lèi)型為脆性斷裂和韌性斷裂。拉拔過(guò)程中,造成70高碳鋼絲斷裂的主要原因是鋼絲內(nèi)存在成分偏析、較大的夾雜物以及鋼絲表面缺陷等,并提出有效措施解決這些問(wèn)題。

對(duì)高碳盤(pán)條的焊接區(qū)拉絲斷口進(jìn)行了形貌的觀察和分析。結(jié)果表明,高碳盤(pán)條焊接區(qū)發(fā)生拉拔斷裂的主要原因有以下三種:焊接過(guò)程中未完全擠出的氧化物夾雜;焊接后的熱處理溫度過(guò)高導(dǎo)致盤(pán)條的組織發(fā)生過(guò)熱以及焊接區(qū)表面潤(rùn)滑不良導(dǎo)致拉拔過(guò)程中產(chǎn)生表面橫向裂紋,形成裂紋源。

通過(guò)金相分析,認(rèn)為造成大規(guī)格高碳鋼盤(pán)條異常斷口的原因是盤(pán)條中心存在嚴(yán)重的碳偏析,采用末端電磁攪拌、延長(zhǎng)鋼坯加熱時(shí)間和加強(qiáng)鑄坯的偏析檢驗(yàn)3條措施可生產(chǎn)出合格盤(pán)條

通過(guò)對(duì)嚴(yán)重拉拔斷裂的φ8mmt9a鋼盤(pán)條的試驗(yàn)分析,確定了存在石墨組織是造成盤(pán)條拉拔性能低下的原因,并分析了石墨組織的形成原因及機(jī)理

用掃描電鏡、金相顯微鏡觀察分析了80鋼盤(pán)條拉拔斷裂的斷口,并對(duì)盤(pán)條進(jìn)行了理化檢驗(yàn)分析。結(jié)果表明,盤(pán)條組織中較多的網(wǎng)狀二次滲碳體是盤(pán)條在拉拔過(guò)程中脆斷的主要原因

分析了天鋼原150mm小方坯連鑄工藝生產(chǎn)出的盤(pán)條性能不穩(wěn)定的問(wèn)題,對(duì)swrh82b高碳鋼盤(pán)條的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了研究與創(chuàng)新。采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、lf、vd爐外精煉、/150mm小圓坯連鑄生產(chǎn)高速線(xiàn)材的短流程工藝,并對(duì)鋼水潔凈度、鑄坯中心偏析、盤(pán)條的組織改善等方面進(jìn)行有效控制。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證,該工藝生產(chǎn)出的swrh82b盤(pán)條性能穩(wěn)定,盤(pán)條整體水平提高,達(dá)到鋼絞線(xiàn)用盤(pán)條的質(zhì)量要求。

介紹中高碳鋼盤(pán)條表面處理生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能、生產(chǎn)流程及生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn),給出中高碳鋼盤(pán)條表面處理生產(chǎn)線(xiàn)的剖面圖。該生產(chǎn)線(xiàn)采用逆工序溢流酸洗和水洗,酸洗控制ρ(fe2+)小于150g/l;磷化控制總酸度35～60點(diǎn),游離酸度3～7點(diǎn),酸比5～8;拉拔速度6～7m/s時(shí),磷化膜厚度控制在10～15μm;皂化溫度大于70℃?？商幚碇睆?.5～13mm、盤(pán)卷直徑850～1500mm、最大單卷質(zhì)量2.5t的盤(pán)條,生產(chǎn)線(xiàn)最大生產(chǎn)能力15萬(wàn)t/a,最高工藝速度為6卷/h。生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)鍵的機(jī)械手、酸洗工藝槽、隧道等全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。