去應力退火對連鑄合結鋼鍛材A探傷缺陷的影響

馬貴斌

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司， 山西 太原 030003）

1 連鑄合結鋼鍛材A去應力退火實驗的背景

連鑄合結鋼鍛材A屬于超高強度鋼，具有高強度和韌性，淬透性也較好，適宜制造要求一定強度和韌性較大的軸類零件（見圖1）,化學成分見表1。

圖1 連鑄合結鋼鍛材A實物圖片

表1 連鑄合結鋼鍛材A化學成分 %

某公司在連鑄坯上線初期，簽訂一批連鑄合結鋼鍛材A，訂貨狀態為不退火，探傷級別為GB/T 6402—2008三級，出廠驗收和用戶驗收均為合格，但用戶放置一段時間后再次探傷時，發現探傷缺陷超標，造成退貨，鑒于此，我們對同一批次的鍛材進行工藝改進和對比試驗，發現是否去應力退火對連鑄合結鋼鍛材A探傷缺陷的影響比較明顯[1]。

2 理論基礎

將工件加熱至tAc1以下某一溫度，保溫一定時間后冷卻，使工件發生回復，從而消除殘余內應力的工藝稱為去應力退火（見圖2）。

冷形變后的金屬在低于再結晶溫度加熱，以去除內應力，但仍保留冷作硬化效果的熱處理，稱為去應力退火。

圖2 去應力退火工藝

在實際生產中，去應力退火工藝的應用要比上述定義廣泛得多。熱鍛軋、鑄造、各種冷變形加工、切削或切割、焊接、熱處理，甚至機器零部件裝配后，在不改變組織狀態、保留冷作、熱作或表面硬化的條件下，對鋼材或機器零部件進行較低溫度的加熱，以去除（全部或部分的）內應力，減小變形、開裂傾向的工藝，都可稱為去應力退火[1]。

3 實驗方案

取同一批次的連鑄合結鋼鍛材A按兩種工藝處理，分別取一批出廠檢驗有探傷缺陷但符合GB/T 6402—2008三級的鍛材作為樣本，并標注缺陷點，三個月后再在缺陷位置進行探傷檢驗，觀察缺陷變化情況。

工藝A：連鑄合結鋼鍛材A→加熱→鍛造→空冷→矯直→拋丸→探傷→精整→檢驗→交庫。

工藝B：連鑄合結鋼鍛材A→加熱→鍛造→去應力退火→矯直→拋丸→探傷→精整→檢驗→交庫。

去應力退火曲線如圖3所示。

圖3 連鑄合結鋼鍛材A去應力退火工藝

4 實驗結果

4.1 工藝A探傷缺陷

由圖4和圖5可知連鑄合結鋼鍛材A在未去應力退火的狀態下探傷缺陷明顯長大。

圖4 工藝A出廠時探傷缺陷

圖5 工藝A三個月后探傷缺陷

4.2 工藝B探傷缺陷

由圖6和圖7可知，連鑄合結鋼鍛材A去應力退火后探傷缺陷無明顯長大。

圖6 工藝B出廠時探傷缺陷

圖7 工藝B三個月后探傷缺陷

5 結語

由于連鑄坯上線初期，連鑄合結鋼鍛材A部分原料上缺陷未能通過鍛造來消除，加之鍛后未及時去應力退火，殘余應力未及時消除，放置一段時間后缺陷長大，探傷表象為缺陷超標。鑒于此，合結鋼鍛材A訂貨時按退火態交貨，取得的明顯的效果。

[1]潘建農.金屬材料與熱處理[M].長沙：湖南大學出版社，2009.