去应力退火对连铸合结钢锻材A探伤缺陷的影响

马贵斌

（山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西 太原 030003）

1 连铸合结钢锻材A去应力退火实验的背景

连铸合结钢锻材A属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，适宜制造要求一定强度和韧性较大的轴类零件（见图1）,化学成分见表1。

图1 连铸合结钢锻材A实物图片

表1 连铸合结钢锻材A化学成分 %

某公司在连铸坯上线初期，签订一批连铸合结钢锻材A，订货状态为不退火，探伤级别为GB/T 6402—2008三级，出厂验收和用户验收均为合格，但用户放置一段时间后再次探伤时，发现探伤缺陷超标，造成退货，鉴于此，我们对同一批次的锻材进行工艺改进和对比试验，发现是否去应力退火对连铸合结钢锻材A探伤缺陷的影响比较明显[1]。

2 理论基础

将工件加热至tAc1以下某一温度，保温一定时间后冷却，使工件发生回复，从而消除残余内应力的工艺称为去应力退火（见图2）。

冷形变后的金属在低于再结晶温度加热，以去除内应力，但仍保留冷作硬化效果的热处理，称为去应力退火。

图2 去应力退火工艺

在实际生产中，去应力退火工艺的应用要比上述定义广泛得多。热锻轧、铸造、各种冷变形加工、切削或切割、焊接、热处理，甚至机器零部件装配后，在不改变组织状态、保留冷作、热作或表面硬化的条件下，对钢材或机器零部件进行较低温度的加热，以去除（全部或部分的）内应力，减小变形、开裂倾向的工艺，都可称为去应力退火[1]。

3 实验方案

取同一批次的连铸合结钢锻材A按两种工艺处理，分别取一批出厂检验有探伤缺陷但符合GB/T 6402—2008三级的锻材作为样本，并标注缺陷点，三个月后再在缺陷位置进行探伤检验，观察缺陷变化情况。

工艺A：连铸合结钢锻材A→加热→锻造→空冷→矫直→抛丸→探伤→精整→检验→交库。

工艺B：连铸合结钢锻材A→加热→锻造→去应力退火→矫直→抛丸→探伤→精整→检验→交库。

去应力退火曲线如图3所示。

图3 连铸合结钢锻材A去应力退火工艺

4 实验结果

4.1 工艺A探伤缺陷

由图4和图5可知连铸合结钢锻材A在未去应力退火的状态下探伤缺陷明显长大。

图4 工艺A出厂时探伤缺陷

图5 工艺A三个月后探伤缺陷

4.2 工艺B探伤缺陷

由图6和图7可知，连铸合结钢锻材A去应力退火后探伤缺陷无明显长大。

图6 工艺B出厂时探伤缺陷

图7 工艺B三个月后探伤缺陷

5 结语

由于连铸坯上线初期，连铸合结钢锻材A部分原料上缺陷未能通过锻造来消除，加之锻后未及时去应力退火，残余应力未及时消除，放置一段时间后缺陷长大，探伤表象为缺陷超标。鉴于此，合结钢锻材A订货时按退火态交货，取得的明显的效果。

[1]潘建农.金属材料与热处理[M].长沙：湖南大学出版社，2009.