机械用途的低碳钢件有多种,实际应用过程中对机械性能要求较高。 然而,在实际生产中,我们经常发现低碳钢零件在热加工后存在带状结构。 如带状结构是钢在缺陷组织中,当带状结构严重时,钢的力学性能明显各向异性,降低钢管横向截面收缩率更多的垂直和水平冲击能差一倍,塑料或钢的韧性不符合该标准的技术要求。
在含碳量为0.10%~0.35%的低碳钢冶炼中浇注后多数要经过塑性变形(轧制、锻造、热膨胀),才成为型材。 但是,低碳钢件加工后容易沿变形方向得到,形成珠光体和铁素体的带状分布,即形成带状结构。 低碳钢零件形成带状结构的原因各不相同,归纳起来大致有两种原因:
(1)由带状结构偏析引起,即当低碳钢件的夹杂物含有一定量的时间时沿轧制方向轧制夹杂物远离流线分布。 当冷却到低碳钢件Ar3以下时,这些杂质成为共晶铁素体芯形核,使共晶铁素体包裹体周围形成第一代纬向分布,然后残余奥氏体变成珠光体,在室温下显微镜观察,铁素体为白色、灰黑色和珠光体,产生白色和黑色条纹,这是低碳钢带组织变形。
(2)带状结构由热加工温度不当引起,即热加工低碳钢件时停止锻造温度在两相区(a1和A3之间),铁素体沿金属流动方向从奥氏体带状析出,奥氏体的分解在冷却到A1时尚未切割成带状,带状奥氏体变成珠光体带。