关于27SiMn热轧材锯切受阻现象的试验探讨

2015-08-20金宏伟

冶金与材料 2015年5期

金宏伟

(北满特殊钢有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161041)

1 试验材料与方法

在27SiMn不同支钢材上取三支料，在轧制状态和退火状态每支分别用带锯以快、中、慢速切取三块试样(两种状态共18块样)，然后进行低倍检验;硬度在每块试样的边缘处、半径1/2处各取4点，心部取一点进行检测;化学成份在低倍检测的靠近边缘的偏析框带上和半径1/2处及心部各取一点进行检测。

2 切取试样

在27SiMn不同支钢材取三支料，在轧制状态和退火状态分别用带锯以快、中、慢速进行切割，共取18块试样。结果表明，在轧制状态的慢和中速切割时有受阻现象，并且轧材锯切面上有磨损痕迹，如图1、2，快速切割未发现此现象，如图3。退火后切割时各速度均未发现有受阻现象，如图4。

3 低倍检验

对轧制状态和退火状态的18块料进行酸浸低倍检验，结果轧制状态经酸浸低倍检验，组织存在明显的一般疏松、中心疏松和偏析框带(可见有树枝晶和柱状晶)，如图5，退火后组织偏析有明显改善，如图6。

图1 轧材慢速切割磨损痕迹

图2 轧材中速切割磨损痕迹

图3 轧材快速切割锯切面

图4 退火材中速切割锯切面

图5 轧制状态酸浸低倍组织

图6 退火状态酸浸低倍组织

表1 热轧状态试料布氏硬度检测结果(HBW)

表2 软化退火处理后试样布氏硬度检测结果(HBW)

4 硬度检测

对9块热轧状态试料在边缘处、半径1/2处分别压4点，在心部压1点布氏硬度，未发现超高硬度值，结果如表1。

对3块软化退火处理后试样在边缘处、半径1/2处分别压4点，在心部压1点布氏硬度，结果如表2。

5 化学成份分析

将试料进行成分分析，半径1/2处的化学成份(Wt%)结果如表3。

三支料半径1/2处的化学成份均满足标准要求。

另在低倍检测试样靠近边缘的偏析框带上和半径1/2处及心部各取一点进行化学成份检测，结果如表4。

表3 3支试料半径1/2处的化学成份结果(Wt%)

表4 低倍试样边缘、半径1/2处、心部主要成份结果(Wt%)

6 金相组织

图7 慢速切割受阻位置组织×100

图8 慢速切割受阻位置组织×500

图9 中速切割受阻位置组织×100

图10 中速切割受阻位置组织×500

对轧制状态的慢、中速切割时有受阻现象的位置及正常位置切取金相试样观察，组织没有明显差别，如图7～10。轧材横截面1/2半径处和心部的组织比较粗大，存在略有不均现象，局部有珠光体块，并有极少量的魏氏组织，如图11～14;经退火后组织均匀程度有明显改善，如图15～18。

图11 1/2半径处基体组织×100

图12 1/2半径处基体组织×500

图13 心部组织×100

图14 心部组织×500

图15 退火后半径1/2处组织×100

图16 退火后半径1/2处组织×500

图17 退火后心部组织×100

图18 退火后心部组织×500

7 检验结果分析

从低倍检验结果看，轧制状态组织存在明显的疏松和偏析框带，且可见有树枝晶和柱状晶，而退火后组织偏析有明显改善。

从硬度检验结果可看出，27SiMn钢以轧制状态钢材整个截面最高HBW213，平均为HBW 205.53的布氏硬度，不致因硬度过高而产生下料切割过程中出现“锯不动”的受阻现象;从硬度均匀程度上看，轧材每块样的硬度偏差在HBW14～26之间，平均相差HBW17.89，退火后半径1/2处和心部硬度平均降低HB18，均匀程度也有所改善，平均降低为HBW11.67。

从硬度和化学成份结果结合起来可看出，半径1/2处的硬度比边缘和心部略高，偏析框带处的碳、锰元素也比心部略高，也说明整个试样的横截面上存在成份偏析和硬度不均。而退火后由于组织偏析有明显改善，硬度值在平均下降HBW18的情况下，均匀程度也有明显改善。

金相检验未发现异常夹杂物，在锯切面受阻磨损处金相组织检验为正常的铁素体+珠光体组织，未发现异常，半径1/2处和心部组织均为铁素体+珠光体组织，但是比较粗大，存在略有不均现象，局部有珠光体块，并有极少量的魏氏组织，由于片状珠光体的硬度范围为HBW190～230，而铁素体的硬度范围为HBW60～100，两者之间存在较大的硬度偏差，也是在切割过程中有受阻现象的原因之一。