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[原创共享] 不同淬火工艺下传统冶炼高碳高合金钢的碳化物形态与分布

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  • TA的每日心情
    难过
    2015-8-19 18:50
  • 签到天数: 62 天

    [LV.6]常住居民II

    发表于 2021-4-19 15:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
    一、真正的标题
    其实我是想问一下,如果因为热处理拖工期。。。能被理解么?


    二、相同牌号不同钢厂的细节区别
    一般来说,牌号相同,或者说牌号对等参考相同,默认是材料的主要成分相同。


    但是,不代表材料的精炼方式、锻造工艺、轧制工艺、后处理也会相同。


    所以,就是同一个牌号或者中外对等的牌号。在实际中表现可以天差地别的原因。


    成分相同,只能代表宫保鸡丁里面有鸡肉,不代表这个厨师水平高。


    之前我是使用东特的D2板材。和块料相比,板材在锻造之后,还会经过轧制工艺。对传统冶炼的高碳高合金来说,碳化物破碎的比较好。
    现在用的国内号称第一上市特殊钢企的D2板材。成分上经过检测,多了一点点钨。为了不翻车,所以做了此次实验。


    三、工艺和试样区别
    一共做了多组实验,只能发一部分,因为部分试样太小,装兜里跑丢了。。。尬


    简单描述可以分为:
    常见工艺1(1-1)——细化2(2-1)——细化3(3-1)


    其中,常见工艺1和细化2在主要温度都是接近的。但是结果是差异很大的。


    常见工艺1的低倍
    IMG_20210419_110228_调整大小.jpg


    IMG_20210419_110325_调整大小.jpg


    细化2:
    IMG_20210419_110431_调整大小.jpg


    IMG_20210419_110635_调整大小.jpg


    细化3:
    IMG_20210419_110921_调整大小.jpg


    IMG_20210419_111201_调整大小.jpg


    从低倍上看:
    1、没有明显的网状、带状。碳化物不管大小,总体分布均匀。说明钢厂在锻造、轧制和退火做的不错。
    2、1-1有最多的大块碳化物、并且边缘尖锐,分布状态上有一定的聚集。2-1中大块的碳化物已经明显减少,分布状态也比1-1更好,并且边缘已经略圆润。3-1中只有个别较大碳化物并且已经圆润化了,绝大部分碳化物尺寸较小、圆润且均匀分布。


    以下是高倍图,主要截取了视野里大块类碳化物聚集的地方取样拍照。为了观察聚集在一起的较大碳化物,在分布、形态、尺寸上的差距。


    1-1:
    IMG_20210419_111634_调整大小.jpg


    2-1:
    IMG_20210419_111853_调整大小.jpg


    3-1:
    IMG_20210419_112106_调整大小.jpg


    可以明显的看到:
    1-1中大块类碳化物聚集的地方,碳化物尺寸最大,外形奇形怪状,尖角异形多。这些地方在一定的外力下容易出现微观裂纹,降低了钢材的塑型、韧性。
    2-1中晶界也腐蚀出来了。在和1-1对比下,大块碳化物的尺寸下降,部分比较圆润化,但是还有一定的异形。
    3-1中的大块碳化物尺寸最小,分布状态最好,并且最为圆润。能有效提高钢材的性能。


    由于晶界照没有都拍,所以简单阐述一下。
    以2-1为例,D2这种传统冶炼的高碳高合金钢,如果钢厂的出货状态比较好。在热处理中,晶粒很容易做到比较细。因为大量碳化物的分布,一定程度阻碍了奥氏体晶粒的长大。
    并且因为退火良好,没有其它明显的非平衡组织,所以形核位置没有非平衡组织那么多、转化时体转变激活能较大,最终没有严重的混晶、粗晶。


    四、工艺成本
    1-1和2-1的最终成本差距不大,并且略微提高成本,还可以继续在一定程度上优化碳化物形态、分布和尺寸。最终成品率也较高,适合批量生产。
    3-1的最终成本很高,并且有较高的报废率。正常情况适合粗加工产品使用,然后再精细加工,但是由于淬火后硬度较高,产品加工困难。如果安排在产品精细加工之后再热处理。存在表面瑕疵隐患,以及进一步提高成本。


    当然,碳化物优化不能作为热处理性能的唯一指标,还需要在优化时注意到晶粒度的变化、残奥、硬度等影响的变化。


    五、如果追求更好的热处理,导致工期延误,请问大家怎么看?
    1、选择类似2-1优化的工艺以减少交付时间。
    2、选择类似3-1的工艺,对延误交货理解。

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    hht1977 + 5 感谢分享Q
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-3-16 20:32
  • 签到天数: 9 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2021-4-20 23:02 | 显示全部楼层
    如果用单晶体做刀会怎么样?

    该用户从未签到

    发表于 2021-4-21 06:44 来自手机 | 显示全部楼层
    学习了,干货很多。
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