

Matsuda等從不銹鋼管件工作條件的研究出發,詳盡地探討了連退過程各工藝參數對不銹鋼法蘭力學性能的影響,所示工藝路線可見于第二章圖2-1。在這些工序中,有許多工藝參數,其中以快冷時的起始溫度To、快冷速度VQ、中溫等溫淬火的溫度TH與時間tH對不銹鋼法蘭性能的影響最大。連退快冷時的起始溫度To和快冷速度VQ,若選擇不當,則會導致奧氏體中的滲碳體的析出而嚴重降低殘余奧氏體的穩定性,這是決定不銹鋼大小頭性能的一個重要因素。該鋼的TQ可以在macro文件中設定奧氏體體積分數為零,以Thermo-calc軟件算得為677℃。但過高的冷速在某些生產線上(輥冷)會造成板帶跑偏,在有些生產線上(氣冷)也達不到。試制不銹鋼法蘭的關鍵之一就是要定出最低的快冷冷速以保證在冷卻過程中不發生珠光體相變。對珠光體轉變動力學的計算需要各元素的晶界擴散系數,但這些數據目前仍匱乏。除了瑞典皇家理工學院曾發表過錳的晶界擴散系數,尚未見別的可參考的數據。因此,根據資料推出的數據,算得該不銹鋼法蘭經兩相區等溫后快冷時珠光體的轉變量如圖4-3所示。從該圖中可見當冷速控制到一定大小時,在3s內珠光體相變實際沒有發生;而3s后該鋼已冷到珠光體轉變區外,這一冷速即為25℃/s,可作為生產線上快冷段的冷速。
在中溫區間的等溫決定了貝氏體轉變量及殘余奧氏體的穩定性,也是決定不銹鋼大小頭性能的關鍵之一。目前國際上一般以平衡條件下算出的To溫度來估計貝氏體轉變的起始溫度,但實際上在兩相區等溫時,各組成相達不到平衡成分。而若以偏平衡條件來估算,即認為只有碳在各相之間達到平衡,而合金元素完全不擴散來考慮,也與實際不符合,故認為適當的貝氏體轉變溫度TH應在圖4-4中依偏平衡算出的TA和依平衡算出TB之間。
關于合適的中溫淬火的等溫時間tH,雖有眾多專家對此作討論,限于問題的困難,建議可作部分實驗來確定。對上述不銹鋼法蘭的試驗結果為:5min等溫可達最佳力學性能。
由此可將不銹鋼大小頭(C=0.13%,Mn=1.6%,Si=0.3%,P=0.07%)經正常冶煉、熱軋、冷軋后,加熱至780~800℃,按正常保溫后緩冷至677℃,以25℃/s冷至溫度TH并保溫tH時間后可獲價格低廉可熱鍍鋅、可焊接的不銹鋼法蘭。