加热温度范围是指从钢的允许最高加热温度到允许最低加热温度。由于各种钢的成分和组织不同,所以其加热温度范围也不同。
根据钢在加热过程中的组织变化,碳钢最合适的温度范围是单相奥氏体区(见图5-2),其中亚共析钢(含碳<0.77%,的加热温度范HJI围是在铁碳相图中Ac3以上30~50℃与固相线HJ)以下100~150℃之间,二般在800~1350’C之间:过共析钢的最高加热温度应比JE线低50~100℃。
最高温度的确定主要应考虑防止过热、过烧。因为钢的碳含量越高,越容易过烧,所以随着碳含量的增加最高加热温度下降,如表5—1所示。
合金钢的加热温度范围受合金元素的影响,因为合金元素加入钢中,有的形成了合金碳化物(如VC、WC、MoC、Cr7C3等)提高了钢的熔点。有的扩大奥氏体区、提高固相线;有的缩小奧氏体区,使固溶体的熔点改变。
表5-1 钢的加热温度表
钢 种 |
允许最高加热温度℃ |
理论过烧温度℃ |
碳 钢C=l.5% C=l.1% C=0.9% C=0.7% C=0.5% C=0.2% C=0.1% 硅锰弹簧钢 镍 锕(3%Ni) (8%Ni) 铬锰钢 高速工具钢 奥氏体铬镍钢 铬铝钢,铬铝铝钢 含铜钢 |
1050 1080 1120 1180 1250 1320 1350 1250 1250 1250 1250 1250 1300 1160 1050 |
1140 1180 1220 1280 1350 1470 1490 1350 1370 1370 1350 1380 1420 1220 1090 |
钢的理论过烧温度及允许最高加热温度如表5-1所示。
钢的加热温度范围的确定除考虑化学成分和组织状态外,还必须考虑以下几点:
1)钢锭的组织缺陷对加热温度的影响,例如为了消除钢锭的铸造组织偏析,可适当提高加热温度。
2)终轧温度对加热温度的影响。亚共析钢的终轧温度不能低于Ar3,否则轧制过程中析出的铁素体形成带状,降低成品性能,但在采用双相不锈钢区轧制时,可低于Ar3终轧。过共析钢的终轧温度如果高于Arcm线,轧后会析出二次渗碳体,形成渗碳体网状组织,从而使力学性能下降。
3)氧化和脱碳对加热温度的影响。
4)断面尺寸大小、道次多少对加热温度的影响。一般断面尺寸大、道次多需要相应地提高加热温度,反之则应降低一些。
5)轧制速度对加热温度的影响。当轧制速度很高时,轧件在轧制过程中不仅不降温,还因产生变形热而升温,因此,轧件应适当降低加热温度。
6)轧制工艺对加热温度的影响。例如叠轧低碳钢板时,如果温度过高,钢板粘结严重。加热温度一般控制在850一950℃之间,生产热轧硅钢片时,由于硅钢片不易粘结,并要求在加热时脱碳,所以可以提高加热温度。
影响加热温度的因素很多,有些是互相矛盾的,因此必须根据具体情况,抓住主要因素合理确定加热温度。