提高Q295GNH耐候板冲击韧性的有效方法

采用电渣重熔法来制备高速钢轧辊材料，并采用适当的变质剂，有效地避免了通常离心铸造法易造成的内外层成分偏析，改善了组织，提高了Q295GNH性能，取得了良好的效果。他们以回收的废高速钢为原料，配置M2 高速钢轧辊材料，采用赣州龙钇稀土材料公司生产的钇基重稀土复合变质剂(产品型号YFB)，通过真空中频感应炉浇铸自耗电极棒，浇铸过程中加入变质剂，变质剂的重量按照高速钢重量1%进行配比，然后再将制备好的电极棒进行电渣重熔，使用CaF2-Al2O3-CaO 三元渣，制备出Ф110 mm × 300 mm 的高速钢轧辊铸锭。高速Q295GNH钢轧辊铸锭最后经过热处理：800℃退火+ 1050℃淬火+两次550℃回火。

　　金相检测发现，未添加变质剂的高速钢试样中 ，共晶碳化物组织粗大，呈渔网状结构。其粗大的共晶碳化物在晶界处富集，以鱼骨状为主，只有少量的颗粒状共晶碳化物分布于晶粒内；而在添加了变质剂的高速Q295GNH钢试样中，共晶碳化物形貌发生了改变，同时晶粒内共晶碳化物增多，晶粒变得比较细小。经过退火、淬火、回火热处理后，添加了变质剂的试样中共晶碳化物网状结构进一步被打断; 相比未添加变质剂的高速钢试样，钢中共晶碳化物变得更加细小，颗粒状共晶碳化物数量增加，分布更加均匀，网状结构断裂的趋势更加明显。与此相应，冲击韧性由原来的8.7J/cm2 增加到9.8J/cm2。实验事实证明，采用电渣重熔并在重熔过程中加入变质剂能提高Q295GNH高速钢的冲击韧性和抗弯强度。

　　采用电渣重熔的方法制备Q295GNH高速钢材料，熔炼过程中水冷结晶器循环冷却带走热量，所以其冷却速率较普通的离心铸造要快的多，因此，形核率得到提高、使初生晶粒得到细化，同时枝晶的多次分枝及枝晶间距的减小，使得高速钢试样中有部分共晶碳化物网状结构发生断裂。加入变质剂后，形核颗粒增加，能够大大促进晶粒内生成高硬度、高温稳定性强的颗粒状的 MC 型共晶碳化物; 同时加入变质剂能够去除钢中的 S 和 O 元素，起到净化钢液的作用，在接下来的凝固过程中，能够抑制晶界处共晶碳化物的生成，达到细化晶界处共晶碳化物的目的。此外，添加了变质剂的试样中晶界处粗大的 M7C3 型共晶碳化物，经过热处理后分解生成细小的M2C 和 M6C 型共晶碳化物，因此热处理后使试样的共晶碳化物网状结构进一步发生断裂。上述组织的改善，使得材Q295GNH料的冲击韧性得以提高。

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