高錳鋼襯板在加熱過(guò)程中的行為
適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分和熱處理可以保證高錳鋼襯板的組織和性能,當(dāng)化學(xué)成分改變時(shí)熱處理也應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。高錳鋼襯板的熱處理的目的就是根據(jù)鋼的化學(xué)成分和使用要求選擇合理處理工藝求得理想的組織和性能。
當(dāng)襯板加熱溫度<400℃時(shí),鑄態(tài)組織沒(méi)有明顯變化。升溫到450℃左右開始有針狀碳化物析出,達(dá)到500℃時(shí)碳化物數(shù)量明顯增加,大約在550℃時(shí)碳化物數(shù)量達(dá)較大值。到600℃時(shí)針狀碳化物變短變粗,700℃以上時(shí)襯板中的碳化物開始逐漸溶入奧氏體。由于位相關(guān)系,奧氏體晶內(nèi)的針狀碳化物先溶解,到800℃時(shí)晶內(nèi)碳化物已大部分消失,在晶界上和晶界附近還有碳化物存在。加熱到850℃以上,近晶界碳化物逐漸溶解,晶界上的碳化物也逐漸變細(xì)、變窄呈斷續(xù)網(wǎng)狀。900℃以上晶界碳化物已基本溶解,只在個(gè)別晶界區(qū)段上還存在未溶解孤立狀碳化物,而這種碳化物隨溫度升高還在逐漸溶解,顆粒變小。當(dāng)加熱到950℃以上時(shí),碳化物全部溶解入奧氏體中。
在加熱過(guò)程中隨著碳化物析出、溶解的同時(shí),金屬基體組織也發(fā)生變化。即加熱到550~600℃時(shí)要發(fā)生共析分解,形成珠光體。珠光體析出時(shí),碳化物是帶領(lǐng)相,所以開始時(shí)在碳化物四周的奧氏體先分解成珠光體,隨后擴(kuò)大珠光體化范圍,形成珠光體層片狀晶團(tuán),并隨溫度升高,趨于粒狀化。但奧氏體不可能全部分解。
當(dāng)超過(guò)600℃,達(dá)到共析轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí),珠光體晶團(tuán)發(fā)生奧氏體重結(jié)晶。和其他襯板一樣,在相界面上奧氏體形核長(zhǎng)大,形成奧氏體組織。由于奧氏體重結(jié)晶時(shí)可在多個(gè)相界面上形核,形成多個(gè)奧氏體晶粒。所以這個(gè)過(guò)程可使襯板奧氏體晶粒在一定程度上細(xì)化。在通常熱處理加熱速度下,只有一小部分奧氏體珠光體化,細(xì)化作用不明顯。錳是一個(gè)過(guò)熱敏感元素,高溫下高錳鋼襯板奧氏體晶粒容易長(zhǎng)大,所以經(jīng)過(guò)高溫保溫階段,很可能奧氏體晶粒比襯板鑄態(tài)時(shí)還粗大。所以控制澆注溫度得到細(xì)晶鑄態(tài)組織是獲得襯板細(xì)晶結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。