Page 29 - 理化检验-物理分册2024年第九期

王 开，等：线棒材和H型钢产品的缺陷组织

3.3 45钢表面脱碳
45 钢表面脱碳过程主要发生在加热炉中，钢
材在加热过程中，钢中的碳与氧发生反应，导致钢
材表面的碳元素含量减少，边部组织中珠光体减
少，甚至仅有铁素体。钢材表面脱碳的原因为加
热温度偏高、加热时间较长，以及脱碳速率大于氧
化速率。钢材表面脱碳会导致其力学性能变差。
3.4 HRB400E钢、45钢棒材中的魏氏组织
图 4 45 钢表面脱碳现象
魏氏组织一般是因加热温度过高或冷却速率较快
为980 ℃，缓慢冷却至室温，得到铁素体+珠光体，如 而产生的。在实际生产中，为了加快轧制速率，使轧钢
果轧后冷却速率过快，上冷床的温度过低，就会接近贝 压下量减小。加热炉的温度普遍高于1 000 ℃，导致钢
氏体转变温度。钢材在A r1 （加热时珠光体向奥氏体转 中的奥氏体晶粒变得粗大。轧制时，冷却速率过快会使
变的开始温度）以下快速冷却至贝氏体转变温度，且 材料中产生魏氏组织。在一定的冷却速率下，铁素体首
持续了一段时间，导致材料基体中出现贝氏体。 先在奥氏体晶界上成核，沿奥氏体晶粒内部呈羽毛状长
3.2 45钢和HRB400E钢棒材中的网状铁素体 大，导致碳原子发生扩散。随着加热温度的升高，晶粒
从轧钢工艺角度分析，45钢和HRB400E钢的终 趋向粗大，在较低的冷却速率下，材料中出现魏氏组织。
轧温度偏高，冷却速率较慢，导致材料形成大块珠光 钢中的魏氏组织主要来自于先共析铁素体。先共析铁
体和沿晶界分布的细网状铁素体。网状铁素体的晶 素体含量取决于钢中碳元素的含量，因此钢中碳元素含
界结合力较弱，晶界处强度低，导致材料的强度降低。 量也是导致魏氏组织产生的重要因素之一。

图 5 45 钢、HRB400E 钢棒材和 HRB400E 钢线材中的魏氏组织

变形钢从奥氏体相区冷却时，铁素体将在A 3 较高的
区域先产生，直到温度降低至A r1 时，保留到最后的
奥氏体转变成珠光体 。根据H型钢的取样位置， R
[1]
角处易形成带状组织，其他部位组织正常。说明在
控制轧制过程中，H型钢R角处的铁素体先从A 3 较
高的区域内析出，而未分解的奥氏体转变成珠光体，
从而形成带状组织。

4 改进措施
图 6 Q355B 钢中的带状组织
（1）为防止HRB400E钢棒材基体中出现贝氏
3.5 Q355B钢中的带状组织 体，应控制好轧钢冷却工艺。重点监控上冷床的温
Q355B钢中出现带状组织的原因为：溶解在奥 度，如有异常情况出现，应及时调整轧后冷却速率和
氏体中的碳元素和杂质元素的扩散速率有显著差异； 上冷床后的冷却速率。
杂质元素和合金元素影响了奥氏体化温度A 3 ，当热 （2）为防止HRB400E钢棒材和 45 钢中出现网

13