關(guān)于27SiMn熱軋材鋸切受阻現(xiàn)象的試驗(yàn)探討

金宏偉

(北滿特殊鋼有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾161041)

1 試驗(yàn)材料與方法

在27SiMn不同支鋼材上取三支料，在軋制狀態(tài)和退火狀態(tài)每支分別用帶鋸以快、中、慢速切取三塊試樣(兩種狀態(tài)共18塊樣)，然后進(jìn)行低倍檢驗(yàn);硬度在每塊試樣的邊緣處、半徑1/2處各取4點(diǎn)，心部取一點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè);化學(xué)成份在低倍檢測(cè)的靠近邊緣的偏析框帶上和半徑1/2處及心部各取一點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

2 切取試樣

在27SiMn不同支鋼材取三支料，在軋制狀態(tài)和退火狀態(tài)分別用帶鋸以快、中、慢速進(jìn)行切割，共取18塊試樣。結(jié)果表明，在軋制狀態(tài)的慢和中速切割時(shí)有受阻現(xiàn)象，并且軋材鋸切面上有磨損痕跡，如圖1、2，快速切割未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，如圖3。退火后切割時(shí)各速度均未發(fā)現(xiàn)有受阻現(xiàn)象，如圖4。

3 低倍檢驗(yàn)

對(duì)軋制狀態(tài)和退火狀態(tài)的18塊料進(jìn)行酸浸低倍檢驗(yàn)，結(jié)果軋制狀態(tài)經(jīng)酸浸低倍檢驗(yàn)，組織存在明顯的一般疏松、中心疏松和偏析框帶(可見有樹枝晶和柱狀晶)，如圖5，退火后組織偏析有明顯改善，如圖6。

圖1 軋材慢速切割磨損痕跡

圖2 軋材中速切割磨損痕跡

圖3 軋材快速切割鋸切面

圖4 退火材中速切割鋸切面

圖5 軋制狀態(tài)酸浸低倍組織

圖6 退火狀態(tài)酸浸低倍組織

表1 熱軋狀態(tài)試料布氏硬度檢測(cè)結(jié)果(HBW)

表2 軟化退火處理后試樣布氏硬度檢測(cè)結(jié)果(HBW)

4 硬度檢測(cè)

對(duì)9塊熱軋狀態(tài)試料在邊緣處、半徑1/2處分別壓4點(diǎn)，在心部壓1點(diǎn)布氏硬度，未發(fā)現(xiàn)超高硬度值，結(jié)果如表1。

對(duì)3塊軟化退火處理后試樣在邊緣處、半徑1/2處分別壓4點(diǎn)，在心部壓1點(diǎn)布氏硬度，結(jié)果如表2。

5 化學(xué)成份分析

將試料進(jìn)行成分分析，半徑1/2處的化學(xué)成份(Wt%)結(jié)果如表3。

三支料半徑1/2處的化學(xué)成份均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

另在低倍檢測(cè)試樣靠近邊緣的偏析框帶上和半徑1/2處及心部各取一點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)成份檢測(cè)，結(jié)果如表4。

表3 3支試料半徑1/2處的化學(xué)成份結(jié)果(Wt%)

表4 低倍試樣邊緣、半徑1/2處、心部主要成份結(jié)果(Wt%)

6 金相組織

圖7 慢速切割受阻位置組織×100

圖8 慢速切割受阻位置組織×500

圖9 中速切割受阻位置組織×100

圖10 中速切割受阻位置組織×500

對(duì)軋制狀態(tài)的慢、中速切割時(shí)有受阻現(xiàn)象的位置及正常位置切取金相試樣觀察，組織沒有明顯差別，如圖7～10。軋材橫截面1/2半徑處和心部的組織比較粗大，存在略有不均現(xiàn)象，局部有珠光體塊，并有極少量的魏氏組織，如圖11～14;經(jīng)退火后組織均勻程度有明顯改善，如圖15～18。

圖11 1/2半徑處基體組織×100

圖12 1/2半徑處基體組織×500

圖13 心部組織×100

圖14 心部組織×500

圖15 退火后半徑1/2處組織×100

圖16 退火后半徑1/2處組織×500

圖17 退火后心部組織×100

圖18 退火后心部組織×500

7 檢驗(yàn)結(jié)果分析

從低倍檢驗(yàn)結(jié)果看，軋制狀態(tài)組織存在明顯的疏松和偏析框帶，且可見有樹枝晶和柱狀晶，而退火后組織偏析有明顯改善。

從硬度檢驗(yàn)結(jié)果可看出，27SiMn鋼以軋制狀態(tài)鋼材整個(gè)截面最高HBW213，平均為HBW 205.53的布氏硬度，不致因硬度過高而產(chǎn)生下料切割過程中出現(xiàn)“鋸不動(dòng)”的受阻現(xiàn)象;從硬度均勻程度上看，軋材每塊樣的硬度偏差在HBW14～26之間，平均相差HBW17.89，退火后半徑1/2處和心部硬度平均降低HB18，均勻程度也有所改善，平均降低為HBW11.67。

從硬度和化學(xué)成份結(jié)果結(jié)合起來可看出，半徑1/2處的硬度比邊緣和心部略高，偏析框帶處的碳、錳元素也比心部略高，也說明整個(gè)試樣的橫截面上存在成份偏析和硬度不均。而退火后由于組織偏析有明顯改善，硬度值在平均下降HBW18的情況下，均勻程度也有明顯改善。

金相檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)異常夾雜物，在鋸切面受阻磨損處金相組織檢驗(yàn)為正常的鐵素體+珠光體組織，未發(fā)現(xiàn)異常，半徑1/2處和心部組織均為鐵素體+珠光體組織，但是比較粗大，存在略有不均現(xiàn)象，局部有珠光體塊，并有極少量的魏氏組織，由于片狀珠光體的硬度范圍為HBW190～230，而鐵素體的硬度范圍為HBW60～100，兩者之間存在較大的硬度偏差，也是在切割過程中有受阻現(xiàn)象的原因之一。

8 結(jié)論

(1)27SiMn軋材 軋制狀態(tài)鋼材整個(gè)截面硬度最低HBW187，最高HBW213，平均為HBW205.53的布氏硬度，不致因硬度過高而產(chǎn)生下料切割過程中出現(xiàn)“鋸不動(dòng)”現(xiàn)象;

(2)27SiMn軋材宏觀上存在組織和化學(xué)成份偏析，微觀上局部存在片狀珠光體塊，與鐵素體之間的硬度偏差，也會(huì)造成以同樣速度切割時(shí)產(chǎn)生受阻現(xiàn)象。

(3)27SiMn軋材經(jīng)退火處理后降低了組織偏析程度，使低倍組織和硬度及其均勻性都有所改善，再切割時(shí)未發(fā)現(xiàn)有受阻現(xiàn)象。

(4)從切割速度上看，對(duì)于硬度不高的低碳及低合金鋼，適當(dāng)采用快速切割效果更好。