316不锈钢管
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不锈钢轧制温度范围的确定

来源:至德钢业 日期:2019-10-17 00:49:25 人气:455

金属轧制前加热的目的是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力,其加热温度应根据热加工的工艺要求,由金属的塑性和变形抗力等因素来确定。不锈钢中合金元素对奥氏体区域、生成碳化物、加热温度有一定影响,对于不同的热加工方法,其加热温度也不一样。

不锈钢轧制温度范围的确定需要参考钢的状态相图、塑性图和变形抗力图等综合考虑:①确定不锈钢加热温度的依据是钢的状态相图中固相线,钢加热中过热与过烧与开始熔化的温度有关,如果钢中有组织偏析和非金属夹杂,都会造成钢的熔点温度降低。因此,钢的最高加热温度应比固相线低100150℃;②不锈钢的加热温度应在压力加工末期使钢仍能保持一定的塑性。由于奥氏体不锈钢的塑性较好,在单相奥氏体区域内加工时变形抗力较小,而且加工后残余应力也较小,不会出现裂纹等质量缺陷,这个温度区域应在铁碳平衡图AC3以上3050℃,固相线以下100150℃的温度范围,最后再结合钢的终轧温度及在出炉和热加工过程中的热损失,便可确定钢的最低加热温度。一般钢的终轧温度对其组织和性能影响较大,钢的终轧温度越高,晶粒集聚长大的倾向越大,钢的机械性能越低,但钢的终轧温度也不能太高,根据铁碳相图最好控制在850~900℃,一般不要超过950℃,也不要低于800℃;③不锈钢的合金状态图是选择加热温度的重要依据。以二元合金状态图为例,固相线决定了钢的加热温度上限,为防止钢的过热和过烧,钢的加热温度上限应比熔点温度低100~150℃,即相当于合金熔点的0.8~0.9倍。钢的加热温度下限应由终轧温度确定,对于完全固溶状态的不锈钢来说,随加热温度的降低不会出现固态相变,终轧温度一般相当于合金熔点的0.6~0.7倍,这样可保证热加工所需要的塑性和变形抗力。但也有例外的情况,如某些合金钢处于单相区时脆而硬,其塑性较差,而在两相区时塑性较好,此时加热温度应控制在两相区;④钢的塑性图是确定温度范围,加热温度上限应控制在塑性最高的区域附近。根据金属状态图和塑性图确定钢的加热温度范围后,还要用变形抗力图(即变形抗力随温度的变化曲线)进行校正,以使整个热加工过程中金属变形抗力最小的温度范围进行。

不锈钢轧制工艺对加热温度有一定影响,一般轧制道次越多和轧制时间越长,钢的温降越大,要求钢的轧前温度就越高。由于奥氏体和铁素体不锈钢具有不同的化学成分、变形抗力、屈服极限和再结晶速度,当不同的两相组织在一起变形时,会导致金属内部流动状态的不均而出现内应力,奥氏体不锈钢塑性与铁素体比例的关系如图11所示,1Crl8Ni9Ti钢中铁素体组织如图12所示。

从图11可以看出,当奥氏体不锈钢中铁素体含量超过15%或铁素体不锈钢中奥氏体含量超过15%时,钢的塑性指标都会急剧下降,从而影响钢的加工性能。1Cr18Ni9Ti不锈钢适用于此图的前半部分。

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