加热炉炉温对45钢和40Cr钢晶粒度的影响.pdfVIP

莱钢科技 2012年4月 加热炉炉温对45钢和40Cr钢晶粒度的影响 郭志元 ，仝丽珍 ，王宗斌 ，石军强 ，林葛龙 (1特钢事业部；2品质保证部) 摘 要：研究了45钢和40Cr钢晶粒度随加热温度的变化，结果表明，45钢和40Cr钢成品的晶 粒度如果要控制在5级及5级以上，加热段温度控制在 1200～1250~(2之间，预热段温度控制在 600—800℃之间，均热段温度控制在 1200一l230oC之间为最佳。 关键词 ：45钢 40Cr 晶粒度 温度 加热 从生产的整个工艺流程分析，加热、轧制和后部 O 前言 冷却三方面影响钢的晶粒度，在轧制过程和后部冷 长期的研究和实践表 明，金属材料的力学性能 却不改变的情况下，分析加热炉的炉温，研究加热温 与晶粒尺寸有着密切的关系，即钢的室温强度与奥 度对晶粒度的影响，最终对加热炉温进行优化，大大 氏体的晶粒大小 (用传统HAll—Peteh公式描述)有 提高产品的实物质量。 如下的关系： = +KD 。式中盯是钢的室温 2 研究方法及结果分析 强度 (MPa)；叮。是常数，相当于钢单晶时的强度 (MPa)；K为系数，与材料性质有关；d为晶粒的平 加热炉热工制度的通常研究方法有三种：理论 均直径(mm)。显然晶粒愈细，室温强度愈高；同 计算法，实验法和模拟计算法。实验法需要根据加 时，晶粒尺寸与材料的塑性和韧性也有着密切 的关 热炉的生产条件测试大量的生产数据，然后根据生 系，晶粒尺寸越小，塑性和韧性越好。 产数据统计结果归纳出加热炉的加热制度，此方法 一 般来说，产生晶粒粗大的原因主要有：1)金 真实有效。本文选用实验方法来研究加热炉热工制 属凝 固或加热到相变温度以上停留时间过长，导致 度 。以轧制规格为 100mm45钢和40Cr钢的圆钢 原始奥氏体晶粒粗大，之后变形量又不大而无法细 为例，记录它们在实际生产过程中加热炉的加热温 化晶粒；2)奥氏体再结晶区轧制时轧后停留时间 度，并跟踪取其试样观察其晶粒情况。其中45钢和 长、冷却速度慢使晶粒聚集长大，粗大奥氏体晶粒相 40Cr钢的坯料均选取规格为260mm×300mm的连 变后铁素体晶粒仍粗大。防止晶粒粗大的主要措施 铸坯，且均为热坯，加热时间均为2．5h，各加热段具 有：1)采用铝脱氧的细晶粒钢；2)控制加热温度和 体时间分配见表 1。 保温时间；3)采用控制轧制和控制冷却工艺。 加热炉为推钢式三段连续式加热炉，分为预热 段、加热段、均热段，各段的加热时间分配见表3。 1 轧制工艺 表 1 各加热段时间分配 以某轧钢车间为研究对象，该车间的生产工艺 加热时间 ／min 流程为： 坯型 ／mm — — 均热段 加热段 预热段 连铸坯一装炉一加热一出钢一高压水除鳞一 260×300 热坯 20 95 35 50×1