带状组织的消除方法

带状组织是铸坯热轧过程中形成的一种缺陷组织,会严重影响耐磨钢板后续加工性能和使用性能。一般认为合金元素的微观偏析是形成带状组织的主要原因,合金元素对带状组织形成的主要影响是改变Ar3转变温度,Ar3转变温度差异越大,亚共析钢越容易形成带状组织。因此促进合金元素的均匀分布、控制连铸坯凝固组织的微观偏析是减轻或消除带状组织的主要思路。主要方法是:

1、钢种成分设计

钢种成分设计的方面,要妥善处理升高Ar3转变温度的元素(如硅、磷、钼等)和降低Ar3转变温度的元素(如锰、镍、铬等)之间的关系。合金元素对Ar3转变温度是相互作用、相互影响的,如果能使几种元素的影响相互抵消,减小枝晶间和枝晶内Ar3转变温度的差异,就能减轻带状组织。

2、连铸工艺

连铸工艺的方面,保证钢水的洁净度并在连铸过程中合理地抑制柱状晶的发展、扩大等轴晶区比例和缩小二次枝晶间距都可以有效地控制枝晶偏析。具体的操作措施包括:合理地控制浇注温度,降低过热度;采用末端电磁搅拌技术,利用电磁力搅碎枝晶,增加枝晶的形核核心,扩大等轴晶区;制定合理的二冷制度,优化二冷区各冷却段水量;使用末端动态轻压下技术等。

3、轧制工艺

轧制工艺的方面,对轧制前的连铸坯加热,可以促进铸态组织中元素扩散更加均匀,并能降低轧制过程中的变形抗力。在较高的加热温度下持续相当长时间,能在一定程度上减轻带状组织。其实质是通过高温下较长时间的保温过程,铸坯中的元素偏析能扩散均匀,在之后的冷却再结晶过程中才不会形成铁素体珠光体的带状组织。

消除带状组织主要手段是合理地设计钢种成分、优化连铸和控轧控冷(TMCP)工艺。

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