swrch22a钢丝尖螺钉的组织检验

swrch22a钢丝尖螺钉的组织检验

最近，一家由唐钢生产的6.5mmswrch2a钢盘条制成的木螺杆。其工艺是用6.5mm平尺、冷拔、研磨、研磨和滚丝，然后是冷却、研磨和研磨。在滚丝这个环节发现有一部分木螺钉没有丝尖。对从生产厂家现场取回的原料、无丝尖螺钉、有丝尖螺钉进行化学成分、力学性能、宏观检验(低倍)和金相组织检验,经过分析对比,找到了滚丝无丝尖的原因。1试验中的一些1.1化学成分和标准要求对从现场取回的木螺钉原料进行化学成分检测和力学性能测定,实测化学成分和标准要求见表1,实测的力学性能和标准要求见表2。由表1、表2可见,生产木螺钉原料的化学成分和力学性能均正常,符合标准要求。1.2宏观试验对现场取回的无丝尖螺钉、有丝尖螺钉进行检验,发现有丝尖螺钉表面较光滑、丝尖完整。无丝尖螺钉表面粗糙、有起皮现象(图1)。1.3素体+晶粒渗碳体对现场取回的原料、无丝尖螺钉、有丝尖螺钉分别进行金相组织检验可知,原料组织为铁素体+珠光体,如图2所示;有丝尖螺钉组织为铁素体+粒状渗碳体,铁素体基本上呈等轴状,晶粒细小,如图3所示;无丝尖螺钉的组织有3种,第1种组织为铁素体+珠光体,铁素体晶粒粗大(见图4a),第2种基体组织为铁素体+珠光体,且铁素体晶粒粗大,表面有脱碳现象,组织为铁素体(见图4b),且表面晶界有熔化现象(见图4c),第3种组织为铁素体+链状渗碳体,渗碳体沿铁素体晶界呈链状分布(见图4d),晶粒较有丝尖螺钉的晶粒粗。2结果分析2.1再结晶退火工艺冷变形金属被加热到较高温度时,由于原子活动能力增加,在晶格畸变较严重处形成一些无晶格畸变的等轴小晶粒。这些小晶粒不断长大,直至冷变形组织完全转变为均匀的等轴晶粒,因此,再结晶退火消除了冷变形产生的冷作硬化,使被拉长、压扁或破碎的晶粒变为均匀的等轴晶粒,从而使钢的强度下降,塑性提高,以便于后序加工的进行。再结晶退火工艺是将钢随炉加热到再结晶温度以上的温度,碳钢一般为650～700℃,保温1～3h(保温时间视所控制的晶粒大小和装炉量而定),然后随炉缓冷或出炉空冷。若热处理工艺不当就会造成(1)铁素体晶粒粗大;(2)过烧;(3)链状渗碳体等组织缺陷。2.2该组织的缺陷影响着后续加工过程(1)热处理和轧轧金属当冷变形不均匀或变形量处于临界变形度时,再结晶退火会造成铁素体晶粒粗大。此外,在不适当的高温下加热时,晶粒也会长得粗大,加热温度愈高或在高温下留置时间愈长,晶粒愈粗大。轧制的金属,因为取向不同的粗大晶粒在轧制后具有不同的变形度,致使外表粗糙。若再结晶退火后(滚丝前),发现铁素体晶粒粗大,可通过完全退火使晶粒细化,则可避免无丝尖螺钉的产生。(2)防止和减少金属过烧钢在加热和保温时,由于周围气氛的作用,使表层中的碳全部或部分丧失的现象叫做脱碳。加热温度越高,保温时间越长,脱碳越严重。加热温度过高,其表层沿晶界处被氧气侵入而生成氧化物,而且在晶界处的一些低熔点相发生熔化,有时还会在金属表面产生氧化皮,这种现象称为过烧。过烧的金属,由于晶界上布有一层低熔点氧化物,使金属晶粒间的结合力大为减弱,破坏了金属基体的连续性,若随后再经变形,即可能引起开裂。防止或减少金属表面发生过烧,应尽可能采用低的炉温和短的加热时间,使用还原性气氛等方法。金属过烧是不允许的。(3)低碳钢的渗碳体结构加热温度过高或在渗碳体形成温度范围内长时间停留均容易在钢中出现渗碳体的聚集长大,并在周围形成大块铁素体。低碳钢中渗碳体的存在一般有两种形式。第1种形式是以狭细的条状分布在铁素体晶界上,构成半网络状的游离渗碳体。第2种形式是以链状分布在铁素体晶界上。由于渗碳体对基体的分割作用,降低了金属的表面加工光洁度。冷镦时,沿着链状的方向容易造成开裂,链愈长,冷镦性能愈差。出现链状渗碳体的钢材只有报废。3金相组织检验在实际生产中,应加强热处理工艺的管理,按设计的正确工艺进行操作。同时提高测温仪表的灵敏性和按期校验亦十分重要。若热处理工艺不当,如再结晶退火温度高,保温时间长,就会造成铁素体晶粒粗大。加热温度越高,保温时间越长,晶粒越粗大,甚至产生过烧、链状渗碳体等组织缺陷。在预先热处理后,建议对金属材料进行金相组织检验,金相组织正常的材料,