热轧双面搪瓷钢组织性能研究

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搪瓷制品具有超强的耐酸碱性、耐磨性、耐火性、美观性以及易成形等优点,深受着广大消费者的欢迎。本课题研究目的是开发一种热轧双面搪瓷钢,要求两次搪烧后的屈服强度大于340MPa,热轧板的抗搪瓷鳞爆敏感性(TH值)达到10 min/mm2以上,进而指导工厂的实际生产。本文针对热轧双面搪瓷钢的性能要求,首先设计了实验钢的化学成分并进行冶炼,通过Thermo-calc软件模拟实验钢中可能存在的第二相,并计算各相开始析出温度,探究不同的加热温度、终轧温度和卷取温度对钛析出相的析出行为、热轧双面搪瓷钢的抗鳞爆性能的影响。并研究搪烧过程对不同热轧工艺下热轧双面搪瓷钢的组织性能影响。主要结论如下:(1)加热温度会影响钛析出相的回溶,加热温度越高,钛的析出相回溶越多,有利于在后续热轧工艺条件下得到小于10nm的钛析出相。终轧温度主要影响钛析出相的析出分布形式,高的终轧温度会有利于形成相间分布的钛析出相,低的终轧温度会形成弥散分布的钛析出相,且相间分布的析出相尺寸要小于弥散分布的析出相。卷取温度主要影响铁素体中TiC的析出,卷取温度越高,越有利于细小的TiC析出,当卷取温度为600℃时,组织中基本没有TiC的析出。(2)氢渗透的结果表明:TH值和钛的析出相尺寸、体积分数有着密切的相关性。钛的析出相尺寸越小,体积分数越多,TH值越大。高的加热温度有利于钛析出相的重新析出,得到细小的析出相,TH值就越大;终轧温度越高,越有利于形成细小的TiC,并以相间形式分布,TH值就越大。卷取温度越高,组织中的TiC越多,越细小,TH值越大。(3)热轧双面搪瓷钢的组织是以多边形铁素体为主并含有部分碳化物,加热温度会影响铁素体的直径均匀度,高的加热温度下晶粒直径均匀度较差。终轧温度对晶粒尺寸影响较小。低卷取温度的组织中存在着长条状的铁素体,当卷取温度为700℃时,晶粒发生了再结晶,长条状铁素体组织有了明显的改善,晶粒呈多边形。(4)热轧双面搪瓷钢经过850℃两次搪烧后,实验钢长条状铁素体组织转变成等轴状铁素体,在晶界处会有着明显的碳化物析出,搪烧后组织中的钛析出相有着明显减少。经过搪烧后TH值有着大幅度地降低,均降低到4min/mm2左右。热轧双面搪瓷钢的屈服强度经过两次搪烧后也有所降低,搪烧前不同工艺下的屈服强度都能达到560 MPa以上。经过搪烧后,屈服强度均在400 MPa左右,但都满足高于340 MPa的要求,经过搪烧后,延伸率从24%左右提升到30%左右,冲击功也能达到100J以上。因此热轧双面搪瓷钢的力学性能和抗鳞爆性能均够满足产品的要求。
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