如何有效的改善材料晶粒度

野蚊子

各位前辈们，最近我们厂45#被检测出晶粒粗大，有魏氏组织，并且有混晶现象，这个45# 环件轧完后空冷进炉，840度保温2h，出炉空冷，按说工艺正常啊，但是已经出现两次4，就是找不到原因，还请各位前辈支支招啊！

孤鸿踏雪

           楼主这个材料采用840°C×2H正火吗？

aaron01

我想问下，轧完空冷到什么温度进炉？
有没有完成珠光体转变？

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 14:11
楼主这个材料采用840°C×2H正火吗？

这个正火温度有问题吗？

野蚊子

所以因为 发表于 2015-7-22 14:40
这个正火温度有问题吗？

实际炉温确是840度

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2015-7-22 14:40
这个正火温度有问题吗？

        本人以为，既然已经有过热倾向，并形成了魏氏组织，这个正火温度是不是太低了点？

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2015-7-22 14:40
这个正火温度有问题吗？

        本人以为，既然已经有过热倾向，并形成了魏氏组织，这个正火温度是不是太低了点？

野蚊子

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 14:11
楼主这个材料采用840°C×2H正火吗？

是的，不知道前辈怎么看

tianmu

锻轧温度太高了，可多次正火，当然首次正火温度可900℃试一下。

野蚊子

aaron01 发表于 2015-7-22 14:28
我想问下，轧完空冷到什么温度进炉？
有没有完成珠光体转变？

600度以下，我查了一下热处理曲线，应该可以肯定轧制状态的奥氏体已经分解，不知您怎么看

野蚊子

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 14:51
本人以为，既然已经有过热倾向，并形成了魏氏组织，这个正火温度是不是太低了点？ ...

我想请教您，这个会不会跟正火的冷速有关

野蚊子

tianmu 发表于 2015-7-22 14:54
锻轧温度太高了，可多次正火，当然首次正火温度可900℃试一下。

我如果轧后直接水冷，然后650保温3h，通过这个方法细化组织，但是这样会不会影响环件性能

aaron01

其实楼主的工艺应该叫热轧余热正火，这个问题在于正火是需要奥氏体化的，就是把铁素体、珠光体的基体组织重新奥氏体化，这个奥氏体化过程才是细化晶粒的过程。
那么热轧后，如果冷却不到位，奥氏体还是奥氏体，原来1000多度奥氏体化时形成的粗晶并不会随着温度的下降而变细，只有已经转变成珠光体、铁素体的那部分才会在随后的重新加热时实现奥氏体化，而没有转变成珠光体铁素体的那部分奥氏体，还是粗晶。

aaron01

奥氏体化需要时间，珠光体转变也需要时间，并不是到达温度就可以瞬间完成的，查查材料的C曲线上转变开始到转变结束需要多久？

aaron01

我个人建议热轧后转移到一个600C保温的炉子里，保温足够时间，让珠光体转变完成，然后再转入840C的炉子里去做正火。
840C的正火温度对于去除热轧应力效果不如880C好，不过对于晶粒度控制而言是有好处的，看你零件对最终尺寸控制的要求了，要求高还是用880C好，如果尺寸精度要求低，840C正火未尝不可，因为对控制奥氏体晶粒度有利。
冷却快慢和奥氏体晶粒度没有关系，奥氏体晶粒度只和奥氏体化条件有关。

tianmu

野蚊子 发表于 2015-7-22 15:05
我如果轧后直接水冷，然后650保温3h，通过这个方法细化组织，但是这样会不会影响环件性能 ...

轧后直接水冷那就离开裂不远了，你可以试几件，如果不开裂，那性能指标很好了，

野蚊子

aaron01 发表于 2015-7-22 15:11
奥氏体化需要时间，珠光体转变也需要时间，并不是到达温度就可以瞬间完成的，查查材料的C曲线上转变开始到 ...

我查了一下，45#钢在600度奥氏体完全转变要1min，那么也应该排除原奥氏体未分解的可能啊，有没有可能是成分偏析

孤鸿踏雪

野蚊子 发表于 2015-7-22 15:01
我想请教您，这个会不会跟正火的冷速有关

              魏氏组织的形成与冷却速度有着密切关系

孤鸿踏雪

野蚊子 发表于 2015-7-22 15:25
我查了一下，45#钢在600度奥氏体完全转变要1min，那么也应该排除原奥氏体未分解的可能啊，有没有可能是成 ...

        在哪儿查到的，看看这个（见附图）经奥氏体化后的45钢在600°C要全部完成珠光体转变秩序1min吗？

落水残阳

野蚊子 发表于 2015-7-22 15:25
我查了一下，45#钢在600度奥氏体完全转变要1min，那么也应该排除原奥氏体未分解的可能啊，有没有可能是成 ...

艾伦13楼说的很在理。
600度，不知道你是怎么确定的。零件如果壁厚大，心表温度会差异很大。你做试样也是最表层么？
晶粒大小差异，是因为锻造时变形量不同，锻后温度高于A1，奥氏体晶粒会变化。
要是不着急，或者不想利用余热，索性冷到室温再重新正火。

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 14:51
本人以为，既然已经有过热倾向，并形成了魏氏组织，这个正火温度是不是太低了点？ ...

他做正火之前能知道有过热倾向吗？

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2015-7-22 15:50
他做正火之前能知道有过热倾向吗？

        各位前辈们，最近我们厂45#被检测出晶粒粗大，有魏氏组织，并且有混晶现象，这个45# 环件轧完后空冷进炉，840度保温2h，出炉空冷，按说工艺正常啊，但是已经出现两次4，就是找不到原因，还请各位前辈支支招啊！

        这不是楼主在主题上描述的吗？

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 15:57
各位前辈们，最近我们厂45#被检测出晶粒粗大，有魏氏组织，并且有混晶现象，这个45# 环件轧完后 ...

这应该是做了正火以后的检测结果。

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2015-7-22 16:00
这应该是做了正火以后的检测结果。

             这不正说明，他的正火并未取得成功嘛

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 16:12
这不正说明，他的正火并未取得成功嘛

这还要说明吗？楼主说的就是正火没有效果啊

野蚊子

aaron01 发表于 2015-7-22 15:21
我个人建议热轧后转移到一个600C保温的炉子里，保温足够时间，让珠光体转变完成，然后再转入840C的炉子里去 ...

多谢前辈指教

野蚊子

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 15:37
在哪儿查到的，看看这个（见附图）经奥氏体化后的45钢在600°C要全部完成珠光体转变秩序1min吗？ ...

我看的图跟您的一样，为了保险，所以说1min，应该只长不短吧

孤鸿踏雪

野蚊子 发表于 2015-7-22 16:42
我看的图跟您的一样，为了保险，所以说1min，应该只长不短吧

          惭愧，老孤老眼昏花啊
          按照上面我提供的45*钢C曲线，在600°C完成珠光体转变只需30S（0.5min）即可

aaron01

野蚊子 发表于 2015-7-22 16:42
我看的图跟您的一样，为了保险，所以说1min，应该只长不短吧

看TTT曲线有点不妥，因为那个是平衡冷却的，就没有零件壁厚什么之一说，实际冷却肯定不是这个状态。
零件壁厚，装炉多少都会影响需要的保温时间，建议你看下是否心部比表面混晶更严重，如果是这样，可能就是冷却不足引起的混晶。如果表面比心部严重，很可能是轧制比的问题，临界变形量也会在再结晶的时候造成混晶现象。
或者像残阳说的，把某个零件冷到底再重新加热正火，看看有没有混晶出现。

野蚊子

aaron01 发表于 2015-7-22 17:30
看TTT曲线有点不妥，因为那个是平衡冷却的，就没有零件壁厚什么之一说，实际冷却肯定不是这个状态。
零件 ...

您说的很有道理，我去试试

simida

孤鸿踏雪 发表于 2015-7-22 14:51
本人以为，既然已经有过热倾向，并形成了魏氏组织，这个正火温度是不是太低了点？ ...

那么，改用什么温度呢？

孤鸿踏雪

simida 发表于 2015-7-26 11:46
那么，改用什么温度呢？

可以采用870°C正火

qibao9891

轧制工艺可能出问题。请上传详细轧制工艺。提供金相图片时，应说明取样位置，这是重要信息。

野蚊子

qibao9891 发表于 2015-7-27 00:25
轧制工艺可能出问题。请上传详细轧制工艺。提供金相图片时，应说明取样位置，这是重要信息。

...

1250度保温2h轧制，轧后环件温度大概900度，再空冷，进炉正火

aaron01

野蚊子 发表于 2015-7-29 10:49
1250度保温2h轧制，轧后环件温度大概900度，再空冷，进炉正火

后续进展如何，有没有试过新工艺，冷却到完成珠光体转变然后再正火的工艺？
另外，前面不良件有没有复检过，表面和心部混晶情况有差别吗？

野蚊子

aaron01 发表于 2015-7-29 10:57
后续进展如何，有没有试过新工艺，冷却到完成珠光体转变然后再正火的工艺？
另外，前面不良件有没有复检 ...

现在我们的改进是环件落垛后先水冷一分钟后，在入炉升温，之前其实是叠轧件，在其切割后表面做，其实也就在心部，现在主要还是有两个原因，一个是轧制组织遗留，还一个是轧制组织过大，轧制工艺欠缺

qibao9891

先改轧制工艺吧。轧制后不但没细化，还混晶了。
热处理加热温度比轧制加热温度低很多，想纠正轧制的高温加热形成的缺陷很困难。

大浪淘沙

在亚共析钢或过共析钢中，由高温以较快的速度冷却时，先共析的铁素体或渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一定晶面向晶内生长，呈针状析出。在光学显微镜下可以观察到从奥氏体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近似平行，呈羽毛状或三角形，其间存在着珠光体的组织。这种组织称为魏氏组织。实际生产中遇到的魏氏组织大多是铁素体魏氏组织.魏氏组织常伴随着奥氏体晶粒粗大而出现，因此，使钢的力学性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低，同时使脆性转折温度升高。魏氏组织容易出现在过热钢中，因此，奥氏体晶粒越粗大，越容易出现魏氏组织。钢由高温较快地冷却下来往往容易出现魏氏组织，慢冷则不易出现。钢中的魏氏组织一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除，程度严重的可采用二次正火方法加以消除。