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      Q345R鋼板冷沖壓開裂的對策

      Q345R鋼板冷沖壓開裂的對策
      Q345R低碳合金鐵鋼因其生產工藝簡單,綜合力學性能好,生產成本低且品質穩定,是目前國內使用頻率較高的鋼材之一。
      Q345R鋼板在冷沖壓成型過程中,在鋼板的折彎處經常出現程度不同、位置各異的裂紋,導致工件,報廢,而且出現裂紋的批次也無規律可循,有的批次沖壓效果良好,而有的卻出現紋現象嚴重,甚至沖壓質量也參差不齊。據統計,冷沖壓廢品率高達20%~25%。
      開裂原因
      試驗用Q345R鋼板的主要化學成分:

      Q345R鋼板化學成分W%

      將試樣采用等溫正火處理

      加熱溫度920℃保溫30min,緩慢冷卻,在600℃等溫1h后出爐空冷。

      通過光學顯微鏡觀察試樣的金相組織,從組織中可明顯看出,組織由數量較多的先共析鐵素體+片狀珠光體兩種組織所組成,或鐵素體加不規則的島狀混合物組織(用掃描電鏡觀察,可能是馬氏體――奧氏體、碳化物、貝氏體或它們的混合組織)。

      經過冷沖壓對比試驗,等溫正火處理鋼板只要獲得的金相組織是鐵素體+珠光體組織,無論鋼板有無帶狀組織、帶狀組織方向或任意角度沖壓彎曲都沒有開裂,表明Q345R鋼板冷沖壓開裂的主要因素與帶狀組織無直接聯系。

      Q345R鋼板冷沖壓開裂原因,主要在于金相組織中出現了非平衡組織(粒狀貝氏體、塊狀轉變產物等),不是以往人們熟知的鐵素體+珠光體組織。

      若得到金相組織為鐵素體+珠光體,由于鐵素體較軟,容易首先發生塑性變形,鐵素體的數量較多,形變的部分強化終止,未形變的部分繼續發生塑性變形,當它的形變過程進行到一定程度后珠光體也將開始發生形變。在較低溫度形成的細片狀珠光體的強度和塑性良好,很難發生應力集中和引起脆化現象的發生,能夠滿足冷沖壓工藝的要求,不會產生沖壓裂紋。

      由于鋼板的化學成分范圍波動很大,因此鋼板的冷卻過程中局部容易得到不同的金相組織,冷速過快的地方很容易在形成部分鐵素體之后,將多余的碳原子排出時是,形成局部貧碳區,在隨后的連續冷卻時很容易形成貝氏體的非平衡組織(如粒狀貝氏體),會顯著降低鋼的韌性,粒狀貝氏體易形成應力集中區,在冷沖壓過程中,當應力達到一定程度時,很容易開裂。
      對策
      以Q345R鋼板的實際生產狀況不難看出,出現貝氏體型非平衡組織是很難完全避免的,這種組織的獲得,與鋼板的加熱后的堆放方式、冷卻方式以及工人的操作等因素密切相關。

      從生產實際中的試驗結果證實,采用等溫正火920℃保溫30min緩慢冷卻,600℃等溫1h控制冷卻處理工藝,可使Q345R鋼板獲得塑性和韌性配合良好的鐵素體+珠光體組織,但該工藝耗時較長,不夠經濟。

      改用正火920℃保溫30min空冷,650℃高溫回火2h空冷,可避免貝氏體型非平衡組織的產生,冷沖壓性能良好.


      Q345R鋼板冷沖壓開裂的主要原因在于出現了貝氏體型非平衡組織,而鐵素體+珠光體組織是該鋼板冷沖壓性能良好的主要條件,可通過合理的熱處理工藝來改善。

      文章發布:Q345B鋼板 Q345C鋼板 Q345D鋼板 Q345E鋼板 Q345R鋼板

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