合金工具鋼6CrSi2MoV常用于生產小型五金工具器件,但在用戶的實際應用中經常存在拉拔斷裂和制成扳手等工具后出現使用扭斷等問題,為解決該問題,各用戶均提出用鋼材退火態供貨且珠光體球化率達90%以上,這就需要對鋼材的球化工藝進行改進,以找出獲得良好組織的退火工藝。本文采用金相觀察和硬度測試相結合的方法對60Si2Mn鋼板進行了一系列研究,給出了60Si2Mn鋼板理想的球化退火工藝,用戶反映良好。
實驗鋼經電爐-LF-VD冶煉→連鑄成150mm方坯→棒線材連軋Φ8.5mm→緩慢冷卻。鋼的最終化學成分為:0.66C,0.49Mn,1.08Si,0.16V,0.16Cr,0.41Mo,余量為Fe。實驗共分三組進行:第一組:觀察原始軋態組織。實驗時取原始軋材制成金相試樣,經4%HNO3+酒精腐蝕后在金相顯微鏡上觀察組織形態。第二組:進行鋼的相變點測定。采用Φ8.5mm的試樣29組,每組2個,在加熱溫度650~930℃,每隔10℃選取一組試樣進行加熱,保溫15min后水冷,觀察其組織形態并在洛氏硬度計上檢測其硬度值,最終確定鋼的相變點。第三組:退火工藝實驗。采用Φ8.5mm的試樣若干組,選取完全退火溫度830℃和不完全退火溫度770℃,保溫1h后以0.0083℃/s的速度冷卻,從保溫溫度開始每隔30℃取出一個試樣進行冷處理,觀察其金相組織并檢測硬度,以制定出合理的球化退火工藝。
60Si2Mn鋼板軋態的組織分布不均勻,但可通過熱處理加以改善。通過測定不同溫度下金相組織,得到6CrSi2MoV的相變溫度為:Ac1=730℃,Ac3=810℃。對于60Si2Mn鋼板不完全球化退火工藝優于完全球化退火,一般不采用完全退火。不完全球化退火球化的顆粒不大,碳化物呈現點狀顆粒,對于出爐溫度宜低不宜高。理想的不完全退火工藝為:升溫速度80℃/h,加熱溫度(770±10)℃,保溫時間8h,爐冷至700℃保溫30min,緩冷至600℃出爐,按此工藝生產的6CrSi2MoV鋼球化退火組織均勻。過去防止帶鋼跑偏的方法是基于跑偏引起的負荷差的簡單控制方法,該方法不使用檢測裝置。但是這種傳統方法并沒有獲得很好的防止跑偏效果。新日鐵住金開發出基于跑偏計測定值的防止帶鋼跑偏技術。