4Cr13H预硬扁钢锯切困难原因分析

4Cr13H预硬扁钢锯切困难原因分析

叶世圣 1 李旭阳 2 柳长松 3

1 东北特钢集团第二轧钢厂 辽宁 大连 116100 2 东北特钢集团总工办 辽宁 大连 116100 3 东北特钢集团质检处 辽宁 大连 116100

摘要：4Cr13H在线预硬扁钢，在经过一次回火处理后，精整带锯切割困难，通过对锯切横截面观察，发现锯切横截面凹凸不平，并且伴有麻点。切取试料，做低倍，成分，硬度，金相等检验，进行全面分析，造成锯切困难的原因是：局部成分偏析，回火时组织转变不完全。

关键词：4Cr13H扁钢 锯切困难 检验 成分偏析 组织 分析

4Cr13H扁钢，规格56*610mm，在精整带锯切割困难，经查此批钢材为在线预硬后，经过一次回火处理。化学成分见表1，执行QJ/DT02.0402-2012标准，成品硬度和低倍要求见表2。56*610mm的4Cr13H便携式硬度计检验硬度为35-36HRC，符合标准要求。

表1 钢的化学成分

表2 4Cr13H低倍和硬度要求

1、 生产过程调查与分析

4Cr13H扁钢采用在线预硬生产，轧后采用余热在线预硬，预硬后冷床收集下坑缓冷，出坑后经过一次回火处理，回火后正常矫直精整。

规格56*610mm的4Cr13H生产数据见下表3，工艺要求见表4。整个生产过程设备未见异常，辊底炉回火温度未见异常。

表3 4Cr13H生产数据

表4 4Cr13H工艺要求

2 、形貌观察与组织分析

2.1 采用4条带锯条切下一块试料，试料切斜度大，上下面相差7mm，从试料横截面观察表面不光滑，并且有麻点，见图1。

图1 试料横截面

2.2 此试料沿宽度1/2处切开，一半做低倍检验，另一半做其他检验。低倍结果中松、偏析1.0，存在点偏1.0，符合标准要求，标准见表2。低倍照片见图2。

图2 试料酸洗低倍

2.3 试料按图3位置取样4、5、6做成分检验。

图3 取样位置

光谱和C、S分析，结果见表5。

表5 标准成分和试验结果

从不同位置的成分可以看出，成分并无差异。

2.4 试料按图3位置取样1、2、3做硬度检验，见表6。

表6 试样硬度结果

从硬度结果看出，边部硬度低于1/4和中心硬度，结果异常，虽然都高于标准要求硬度30-37HRC,但是心部硬度比1/4处硬度低，说明钢材回火是充分的。1/4处硬度高可能和局部偏析有关，继续进行下一步分析。

2.5 采用硬度试样1、2、3做金相检验，金相组织图见图4。

试样1×100（边） 试样1×500（边）

试样2×100（1/4） 试样2×500（1/4）

试样3×100（心） 试样3×500（心）

图4

从金相组织观察分析，三块试样都存在两种组织，实验室给出结论，灰色为索氏体组织，白色可能为马氏体组织。

取正常没有问题的4Cr13H试料做金相组织，组织图见图5。

边×500 心×500

1/4×500 ×100

图5

从图4和图5组织对比可以看出，锯切不动的组织与正常预硬组织明显不同，锯切不动的组织是由大量的白色组织和部分索氏体组成，正常4Cr13H预硬状态组织是由保持马氏体位向的索氏体和少量铁素体（约10%）组成。锯切不动的组织中多出很多白色组织，属于非正常组织。

2.6检验图4中两种组织的显微硬度，硬度结果见表7。

从显微硬度可以看出，白色组织硬度明显高于灰色组织硬度，初步断定白色组织是马氏体，是锯切不动的主要原因。

2.7采用扫描电镜检白色组织图6和灰色组织图7的成分，与标准对比见表8。

图6

图6 白色组织电镜成分 图7 灰色组织电镜成分

表8 电镜成分对比

通过电镜成分可以看出，白色组织中Cr含量明显高于灰色组织，也高于标准《QJ/DT02.0402-2012》中Cr含量，初步断定是微观成分偏析导致。

总结

1. 通过检验硬度，宽度中心位置的硬度低于1/4处硬度，可以确认回火充分。

2. 通过组织和显微硬度可以确认有未转变完全的马氏体组织，可以确定是部分残余奥氏体继续转变为马氏体。

3. 通过电镜电镜成分对比，可以确认材料存在微观偏析。

综上所述，造成4Cr13H锯切困难的主要原因是材料的微观偏析和预硬后残余奥氏体继续转变成马氏体共同作用导致。