GCr15高速線材軋制力模型及控制冷卻技術研究.pdf

1、棒線材在基礎建設和制造業(yè)中有廣泛的運用,隨著經(jīng)濟的發(fā)展對于材料的要求越來越高。因棒線材產(chǎn)品的性能及尺寸精度主要由最后四架減定徑機決定,通過設定合理的軋制參數(shù)控制軋制,并配合后期控制冷卻可生產(chǎn)出高質量、高尺寸精度的產(chǎn)品,因此掌握線材在控軋控冷中力學及微觀組織的變化規(guī)律尤為重要。
　　本文研究對象為GCr15,實驗充分模擬高線軋制減定徑過程,通過在Gleeble-3500上設定不同的變形溫度、變形速率、變形程度對GCr15進行熱壓縮試

2、驗,研究其在減定徑機組內(nèi)金屬軋制變形規(guī)律,并分別建立其變形抗力模型,再根據(jù)其孔型參數(shù)和變形區(qū)長度等建立軋制力模型,為制定軋制規(guī)程提供合理的依據(jù);通過繪制GCr15的動態(tài)CCT曲線,分析其在冷卻過程中組織變化特點,并對不同熱壓縮和冷卻工藝條件下的微觀組織進行表征,包括微觀組織的構成、硬度測試、各種組成(馬氏體、珠光體)的百分含量等,分析各種微觀組織結構的演變過程,為設計和優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供技術指導。
　　本研究表明：⑴變形速率對GCr

3、15的變形抗力模型影響較大,當變形速率小于20s-1時,GCr15采用周紀華模型;當變形速率大于20s-1時,采用新建變形抗力模型;模型的平均擬合度均在90％以上。⑵軋制壓力的計算均采用平均單位壓力模型P=pF,其擬合值與實際值誤差較小,且擬合值相對實際值偏大,在實際生產(chǎn)過程中根據(jù)此模型設定軋制規(guī)程參數(shù)對軋機可起到保護作用。⑶根據(jù)實驗中繪制的動態(tài)CCT曲線,GCr15珠光體的轉變溫度大約為550-700℃。⑷本實驗中,變形速率對組織成分

4、影響不大,變形程度越大,晶粒尺寸越小。⑸GCr15在830℃軋后以8~16℃/s的不同冷卻速度冷卻至600℃再以0.5℃/s緩冷至室溫下的主要組織為珠光體類組織,硬度值在550-620左右,部分馬氏體,少量二次滲碳體以及殘余奧氏體。當冷卻速度為4℃/s左右時,室溫組織晶界處存在大量屈氏體。隨著冷卻速率增加,珠光體片層間距變小,二次滲碳體析出受到抑制,馬氏體含量增加。⑹根據(jù)GCr15線材所需性能特點,控制其冷卻速度在8~10℃/s,組織中