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SWRH82B热轧盘条拉拔笔尖状断口分析

2012-5-23 11:36| 发布者: 花瓣七七| 查看: 1363| 评论: 0|原作者: 李玉岗,袁子成,温国栋|来自: 中国电镜网

摘要: 针对Φ12.5mmSWRH82B热轧盘条拉拔笔尖状断口缺陷,采用扫描电子显微镜和金相显微镜进行了专题研究。结果显示:盘条心部存在网状渗碳体是导致笔尖状断口的主要原因,并提出消除该缺陷的措施与办法。

摘要:针对Φ12.5mmSWRH82B热轧盘条拉拔笔尖状断口缺陷,采用扫描电子显微镜和金相显微镜进行了专题研究。结果显示:盘条心部存在网状渗碳体是导致笔尖状断口的主要原因,并提出消除该缺陷的措施与办法。

关键词:82B盘条;拉拔;网状渗碳体;笔尖状断口

文献标志码:A    文章编号:1001-0777201104-0042-03

 

Analysis on Penpoint Fracture During Drawing of SWRH82B Wire Rod

 

LI Yu-gangYUAN Zi-chengWEN Guo-dong

(Physical and Chemical Center of Tianjin Rockcheck Steel Group Co.Ltd.Tianjin 300352China)

 

AbstractThe penpoint fracture wire sample of SWRH82B steel was analyzed by SEM and microscope. The result showed that the main reason of wire broken in direct drawing was high network cementite in hot rolled rod. Furthermoresuggestions were put forward to improve the quality of wire rod.

KeywordsSWRH82B wire roddrawingnetwork cementitepenpoint fracture

 

某企业生产的ф12.5mmSWRH82B热轧盘条,在用户生产1×7预应力钢绞线过程中存在以问题:1ф12.5mmSWRH82B热轧盘条在拉拔过程中还没有达到ф5.05mm半成品钢绞线尺寸时发生提前断裂。2)预应力钢绞线成品在拉伸试验中,性能指标不合格,主要为提前断裂。

针对现场原材料盘条与半成品、成品断裂试样进行如下理化检验分析,探讨了出现笔尖状断口原因。

1.       理化检验

1.1.       化学成分

ф12.5mmSWRH82B盘条化学成分及其与该企业内控标准的对比如表1所示。由此可知,盘条碳成分超过内控标准上限0.016%

1  SWRH82B钢化学成分(质量分数)

                    Table 1  Chemical composition of SWRH82B                  %

 

C

Si

Mn

P

S

Cr

试样

0.86

0.26

0.74

0.018

0.009

0.242

内控

0.79~0.84

0.20~0.30

0.65~0.85

≤0.025

≤0.025

0.23~0.28

 

1.2.       宏观断口及力学性能

以上两种断裂情况的断口均为笔尖状,如图12所示。

1  笔尖状断口形貌

Fig. 1  Macro morphology of penpoint fracture

 

2  笔尖状断口形貌

Fig. 2  Macro morphology of penpoint fracture

 

该企业内控标准规定盘条力学性能为大于1130MPa7天时效后Z大于30.0%;原材料盘条抗拉强度、伸长率与断面收缩率均符合内控标准规定。如表2所示。

2  力学性能检验结果

Table 2  Test result of mechanical properties

 

Rm/MPa

A100/%

Z/%

原材料盘条

1210

10.0

32.5

内控

≥1130

 

≥30.0

 

1.3.       显微组织

1.3.1.      原材料盘条

金相观察认为SWRH82B盘条基体显微组织正常,为珠光体+索氏体,如图3a)所示。观察中还发现,盘条心部组织与周围组织明显不同,存在一定量的网状渗碳体,显示出中心偏析,图3为网状渗碳体形貌,(a)图为试样经4%硝酸酒精溶液浸蚀,渗碳体呈白色网状,(b)图为试样经碱性苦味酸钠浸蚀,黑色网状渗碳体清晰可见。

3  显微组织及网状渗碳体

Fig. 3  Microstructure and network cementite

 

1.3.2.      半成品、成品钢绞线笔尖状断口

观察ф5.05mm预应力钢绞线笔尖状断口纵截面,发现中心轴线附近存在连续排列的V形裂纹(黑色),V形裂纹附近浸蚀较浅,颜色较白,显示出盘条中心偏析。V形裂纹处存在大面积网状渗碳体,且网状渗碳体基本未变形。移动视场发现,网状渗碳体周围区域有明显变形,如图4a)所示;将笔尖状断口纵截面试样经碱性苦味酸钠浸蚀,放大观察V形裂纹处网状渗碳体,尺寸范围200~300μm,如图4b)所示。

4  钢绞线笔尖状断口纵截面显微组织

Fig. 4  Fracture microstructure of longitudimal section of strand penpoint

 

1.4.       扫描电子显微镜及能谱仪分析

笔尖状断口试样纵截面X射线线扫描如图5所示。图中显示,网状渗碳体区域CMnCr元素X射线峰值较高,表明盘条中心确实存在CMnCr元素正偏析,跟金相观察情况吻合。文献认为[1],碳偏析容易形成网状渗碳体。

5  网状渗碳体周围1mm范围的CMnCr元素分布

Fig. 5  CMnCr element distribution 1mm range around Cementite network

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