關于27SiMn熱軋材鋸切受阻現象的試驗探討

金宏偉

(北滿特殊鋼有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾161041)

1 試驗材料與方法

在27SiMn不同支鋼材上取三支料，在軋制狀態和退火狀態每支分別用帶鋸以快、中、慢速切取三塊試樣(兩種狀態共18塊樣)，然后進行低倍檢驗;硬度在每塊試樣的邊緣處、半徑1/2處各取4點，心部取一點進行檢測;化學成份在低倍檢測的靠近邊緣的偏析框帶上和半徑1/2處及心部各取一點進行檢測。

2 切取試樣

在27SiMn不同支鋼材取三支料，在軋制狀態和退火狀態分別用帶鋸以快、中、慢速進行切割，共取18塊試樣。結果表明，在軋制狀態的慢和中速切割時有受阻現象，并且軋材鋸切面上有磨損痕跡，如圖1、2，快速切割未發現此現象，如圖3。退火后切割時各速度均未發現有受阻現象，如圖4。

3 低倍檢驗

對軋制狀態和退火狀態的18塊料進行酸浸低倍檢驗，結果軋制狀態經酸浸低倍檢驗，組織存在明顯的一般疏松、中心疏松和偏析框帶(可見有樹枝晶和柱狀晶)，如圖5，退火后組織偏析有明顯改善，如圖6。

圖1 軋材慢速切割磨損痕跡

圖2 軋材中速切割磨損痕跡

圖3 軋材快速切割鋸切面

圖4 退火材中速切割鋸切面

圖5 軋制狀態酸浸低倍組織

圖6 退火狀態酸浸低倍組織

表1 熱軋狀態試料布氏硬度檢測結果(HBW)

表2 軟化退火處理后試樣布氏硬度檢測結果(HBW)

4 硬度檢測

對9塊熱軋狀態試料在邊緣處、半徑1/2處分別壓4點，在心部壓1點布氏硬度，未發現超高硬度值，結果如表1。

對3塊軟化退火處理后試樣在邊緣處、半徑1/2處分別壓4點，在心部壓1點布氏硬度，結果如表2。

5 化學成份分析

將試料進行成分分析，半徑1/2處的化學成份(Wt%)結果如表3。

三支料半徑1/2處的化學成份均滿足標準要求。

另在低倍檢測試樣靠近邊緣的偏析框帶上和半徑1/2處及心部各取一點進行化學成份檢測，結果如表4。

表3 3支試料半徑1/2處的化學成份結果(Wt%)

表4 低倍試樣邊緣、半徑1/2處、心部主要成份結果(Wt%)

6 金相組織

圖7 慢速切割受阻位置組織×100

圖8 慢速切割受阻位置組織×500

圖9 中速切割受阻位置組織×100

圖10 中速切割受阻位置組織×500

對軋制狀態的慢、中速切割時有受阻現象的位置及正常位置切取金相試樣觀察，組織沒有明顯差別，如圖7～10。軋材橫截面1/2半徑處和心部的組織比較粗大，存在略有不均現象，局部有珠光體塊，并有極少量的魏氏組織，如圖11～14;經退火后組織均勻程度有明顯改善，如圖15～18。

圖11 1/2半徑處基體組織×100

圖12 1/2半徑處基體組織×500

圖13 心部組織×100

圖14 心部組織×500

圖15 退火后半徑1/2處組織×100

圖16 退火后半徑1/2處組織×500

圖17 退火后心部組織×100

圖18 退火后心部組織×500

7 檢驗結果分析

從低倍檢驗結果看，軋制狀態組織存在明顯的疏松和偏析框帶，且可見有樹枝晶和柱狀晶，而退火后組織偏析有明顯改善。

從硬度檢驗結果可看出，27SiMn鋼以軋制狀態鋼材整個截面最高HBW213，平均為HBW 205.53的布氏硬度，不致因硬度過高而產生下料切割過程中出現“鋸不動”的受阻現象;從硬度均勻程度上看，軋材每塊樣的硬度偏差在HBW14～26之間，平均相差HBW17.89，退火后半徑1/2處和心部硬度平均降低HB18，均勻程度也有所改善，平均降低為HBW11.67。

從硬度和化學成份結果結合起來可看出，半徑1/2處的硬度比邊緣和心部略高，偏析框帶處的碳、錳元素也比心部略高，也說明整個試樣的橫截面上存在成份偏析和硬度不均。而退火后由于組織偏析有明顯改善，硬度值在平均下降HBW18的情況下，均勻程度也有明顯改善。

金相檢驗未發現異常夾雜物，在鋸切面受阻磨損處金相組織檢驗為正常的鐵素體+珠光體組織，未發現異常，半徑1/2處和心部組織均為鐵素體+珠光體組織，但是比較粗大，存在略有不均現象，局部有珠光體塊，并有極少量的魏氏組織，由于片狀珠光體的硬度范圍為HBW190～230，而鐵素體的硬度范圍為HBW60～100，兩者之間存在較大的硬度偏差，也是在切割過程中有受阻現象的原因之一。

8 結論

(1)27SiMn軋材 軋制狀態鋼材整個截面硬度最低HBW187，最高HBW213，平均為HBW205.53的布氏硬度，不致因硬度過高而產生下料切割過程中出現“鋸不動”現象;

(2)27SiMn軋材宏觀上存在組織和化學成份偏析，微觀上局部存在片狀珠光體塊，與鐵素體之間的硬度偏差，也會造成以同樣速度切割時產生受阻現象。

(3)27SiMn軋材經退火處理后降低了組織偏析程度，使低倍組織和硬度及其均勻性都有所改善，再切割時未發現有受阻現象。

(4)從切割速度上看，對于硬度不高的低碳及低合金鋼，適當采用快速切割效果更好。