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無錫矩形管熱模擬實驗中的起始冷卻溫度,對應現場線材進入斯太爾摩風冷線的吐絲溫度。在同一冷卻速度下,隨著起始冷卻溫度的升高,轉變終了溫度有不同程度的升高。起始冷卻溫度越高,線材的連續轉變過程中在高溫階段停留的時間越長,具有的能量越高,在晶界上越容易形核長大,并且此時過冷度也較大,轉變較快。
利用LeicaDM6000金相顯微鏡和SEMQuant400掃描電鏡對熱模擬試樣進行定量金相分析,得到試樣奧氏體化晶粒尺寸和珠光體片問距。降低吐絲溫度,一方面影響變形后奧氏體晶粒長大傾向,使相變前奧氏體晶粒越小,晶界面積增大,組織中鐵素體比例增加,利于形成較細晶粒組織;另一方面,珠光體量減少,珠光體片層問距變大,抗拉強度和屈服強度降低。
從實際生產情況以及用戶對無錫矩形管強度性能的要求考慮,吐絲溫度可以設定在較高溫度區問內(910~930℃),從而獲得較高的抗拉強度。但吐絲溫度也不能太高,NTM(無扭精軋機組)出口溫度和吐絲溫度之間應當有一定的溫降,否則由于線材長時間處于高溫區,奧氏體晶粒長大,終相變后珠光體量增多,使得去除氧化鐵皮困難。另外,吐絲溫度的波動應嚴格控制在±10℃范圍內以改善通條性能。
冷卻速度的加快將使相變開始溫度移向較低溫,隨冷卻速度的提高過冷度增大,促進了鐵素體的進一步形核,提高了形核率,同時溫度較低又限制了晶界的運動能力,延遲鐵素體晶粒向未相變奧氏體基體中的生長,降低長大速率,造成鐵素體晶粒的細化。加快冷卻還可阻止轉變前已經細化的奧氏體晶粒長大,同樣有利于細化鐵素體晶粒。同時也細化了珠光體,減少了珠光體的量,可減輕或消除珠光體帶狀組織,特別是減小珠光體的片問距和滲碳體層的厚度,使得組織更加細小均勻。
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