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H13 芯棒坯料的缺陷分析 卢守栋 徐 锟 李陈昊* （宝钢集团常州轧辊制造公司，常州 213019 ） 摘 要 本文分析了芯棒锻造坯料中常见的几种缺陷及其产生原因，结果表明锻坯中存在的缺陷具有遗传现象，在 随后的正常热处理过程中很难予以消除。本文认为，可以通过调整锻造工艺，并且在锻后采用适当的正火、退火工 艺来提高碳化物分布的均匀性，改善组织性能。 关键词 芯棒 H13 缺陷分析 Defect Analysis of H13 Mandrel Blank Lu Shoudong Xu Kun Li Chenhao (Baosteel Group Changzhou Roll Manufacture Company, Changzhou, 213019) Abstract Various common defects in forged mandrel billet will be shown in this paper, the reason and the mechanism of the defects creating will be analyzed also. It is indicated that the defects will be reserved in the billet permanently as a kind of genetic phenomenon, even though in the subsequent normal heat treatment. It is considered that the microstructure property can be enhanced as the carbide distributed well by improving the forging process, introducing normalizing and annealing process. Key words mandrel, H13, defect analysis 1 引言 芯棒是无缝钢管连轧的变形工具，在轧制过程中，芯棒与轧辊的共同作用将毛管轧制成符合一定要求的 荒管。芯棒与钢管接触时表面温度急剧升高，温度可达 700～800℃，轧制后为了芯棒的润滑，需要对芯棒 进行强制冷却并将温度控制在 100℃左右[1]，因此芯棒不仅要承受较高的轧制力、摩擦力，同时还要承受频 繁的冷热冲击。 国内外通常选用H13 钢作为芯棒的材料，因其不仅具有良好的热强性、红硬性和韧性，还具有较强的 抗疲劳性能。由于 H13 钢合金元素含量高，在冶炼、加工过程中容易出现各种缺陷，因此必须弄清缺陷产 生的原因，适当调整坯料加工工艺以降低缺陷级别，提高芯棒的使用性能。 2 缺陷分析 2.1 粗晶 H13 钢由于合金元素含量较高，热敏感性比较强，锻造加热时由于加热温度过高、保温时间过长，会导 致晶粒粗大。球化退火过程中由于加热温度高，也可能导致晶粒粗大[2] 。粗大的原始组织在淬火时不能够完 全消除，因此会形成粗大的马氏体组织，这将会明显降低材料的韧性。 卢守栋(1983-)，男，硕士研究生，助理工程师，主要从事热处理技术工作， lshd0609@ 电 磁 冶 金 8-61 图1 为H13 退火后的低倍金相，从图中可明显看出粗大的晶粒，同时还存在一定程度的带状偏析。在 随后淬火加热奥氏体化过程中，新形成的奥氏体晶粒未把原始粗大晶粒消除，形成粗大晶粒与细小晶粒同时 存在的混合组织，如图2、图3 所示。因此在坯料热加工过程中应严格控制加热温度、保温时间，防止所形 成的粗大晶粒在热处理过程中遗传下来，形成混晶组织。 图1 H13 退火后的低倍金相 图2 H13 调质后的低倍金相