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[摘 要]通过对20MnSIV钢种时效的实验得出结论,时效可以不改变炼钢、轧制生产工艺的前提下在一定范围内提高冲击功数值,并能减少数值波动,且通过对比人工时效与自然时效的结果发现,人工时效与自然时效对提高冲击功的效果差异不大,但人工时效周期短,可以提高效率降低库存压力。
[关键词]人工时效 自然时效 冲击功 波动
中图分类号:TN919.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0277-01
1 前言
在当前对钢种性能要求越来越严格的条件下,钢材在低温下的冲击功性能决定钢的耐低温程度,低温冲击功越好,钢材在低温地区性能越稳定。如何在原工艺技术条件下,尽量减少生产工艺修改和资金投入,提高钢材的低温冲击功性能。本研究旨在通过分析人工时效工艺对20MnSIV钢低温冲击功的影响,找到最佳的工艺,获得稳定的组织和性能,以满足低温环境下钢的使用要求。
2 自然时效与冲击功试验
在生产中随机选择7个不能炉浇次的20MnSiV钢,经过轧制环节后分别取4组试样,进行0、10、20、30天的自然时效候,进行-20℃冲击功试验,试验结果分析如下表1。
2.1 数值分析结论
根据上表数据,可以进行以下分析:综合分析7个炉浇次数据,分别以每炉浇次和每个试样的角度分别进行合格率统计,数据见表2。可以得出结论:炉合格率和单点合格率随着时效时间的延长炉合格率和单值合格率逐步提升(时效20天单值合格率比时效10天单值合格率略低,是因为试验为破坏性试验,每个试样只能做一次,每个数据均来自不同的试样,所以会影响时效试验结果,但单值合格率的总趋势还是随着时效时间的延长逐步提升的)。
(2)分析每炉冲击功数值的均值受时效周期的影响,如果冲击功数值的均值随时效时间的延长而增加,说明钢材的冲击功随着时效时间的延长而提升。表3反映了冲击功数值的均值与时效周期的关系,从表3中可看出,各炉冲击功数值的均值随着时效周期的延长虽然存在波动,但总趋势是随着时效周期的延长而增大的,且时效30天后10炉数据的均值均大于冲击功要求值27。可以得出结论:钢材的冲击功随着时效时间的延长而提升,时效周期达到30天时,实验数据全部合格。
3 自然时效与人工时效效果试验
对两组试样进行自然时效和人工时效对比。自然时效:将钢材在温室状态下自然放置10天后,进行冲击功检验;人工时效:将钢材放在110℃环境中放置3小时后,再進行冲击功检验。试验数据见表4:
从上表中可以看出,人工时效后的数值比自然时效的数值要高,总均值提高了34.58,与表1中的数据相对比,人工时效冲击功数值与自然时效30天的数据差不多,说明人工时效3小时可以达到自然时效30天的效果。可以得出结论:人工时效是短时间内快速提升冲击功数值的有效方法,且人工时效3小时可以达到自然时效30天的效果。
作者简介:张园华,男,1985年生,2008年毕业于西安建筑科技大学技术材料专业。
[关键词]人工时效 自然时效 冲击功 波动
中图分类号:TN919.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0277-01
1 前言
在当前对钢种性能要求越来越严格的条件下,钢材在低温下的冲击功性能决定钢的耐低温程度,低温冲击功越好,钢材在低温地区性能越稳定。如何在原工艺技术条件下,尽量减少生产工艺修改和资金投入,提高钢材的低温冲击功性能。本研究旨在通过分析人工时效工艺对20MnSIV钢低温冲击功的影响,找到最佳的工艺,获得稳定的组织和性能,以满足低温环境下钢的使用要求。
2 自然时效与冲击功试验
在生产中随机选择7个不能炉浇次的20MnSiV钢,经过轧制环节后分别取4组试样,进行0、10、20、30天的自然时效候,进行-20℃冲击功试验,试验结果分析如下表1。
2.1 数值分析结论
根据上表数据,可以进行以下分析:综合分析7个炉浇次数据,分别以每炉浇次和每个试样的角度分别进行合格率统计,数据见表2。可以得出结论:炉合格率和单点合格率随着时效时间的延长炉合格率和单值合格率逐步提升(时效20天单值合格率比时效10天单值合格率略低,是因为试验为破坏性试验,每个试样只能做一次,每个数据均来自不同的试样,所以会影响时效试验结果,但单值合格率的总趋势还是随着时效时间的延长逐步提升的)。
(2)分析每炉冲击功数值的均值受时效周期的影响,如果冲击功数值的均值随时效时间的延长而增加,说明钢材的冲击功随着时效时间的延长而提升。表3反映了冲击功数值的均值与时效周期的关系,从表3中可看出,各炉冲击功数值的均值随着时效周期的延长虽然存在波动,但总趋势是随着时效周期的延长而增大的,且时效30天后10炉数据的均值均大于冲击功要求值27。可以得出结论:钢材的冲击功随着时效时间的延长而提升,时效周期达到30天时,实验数据全部合格。
3 自然时效与人工时效效果试验
对两组试样进行自然时效和人工时效对比。自然时效:将钢材在温室状态下自然放置10天后,进行冲击功检验;人工时效:将钢材放在110℃环境中放置3小时后,再進行冲击功检验。试验数据见表4:
从上表中可以看出,人工时效后的数值比自然时效的数值要高,总均值提高了34.58,与表1中的数据相对比,人工时效冲击功数值与自然时效30天的数据差不多,说明人工时效3小时可以达到自然时效30天的效果。可以得出结论:人工时效是短时间内快速提升冲击功数值的有效方法,且人工时效3小时可以达到自然时效30天的效果。
作者简介:张园华,男,1985年生,2008年毕业于西安建筑科技大学技术材料专业。