带状组织的形成原因及消除办法

孤鸿踏雪

大家讨论一下，带状组织是如何形成的？如何消除和预防？

hammerfall

1. 带状组织的原始形态是枝晶。所以必须首先从冶炼工艺上入手。例如电渣重熔可以弱化枝晶，净化钢材。得到更加纯净的材料，其原始组织更加均匀致密。然后再多过几道6面锻，彻底把枝晶打碎打散。炼钢，锻锭可能超出我们的考虑范围了。总之给客户推荐料的时候也尽量推荐大钢厂的电渣钢。

2. 我个人认为带状组织很难通过纯热处理方式消除的。即使暂时性消除，其带状结构很有可能隐性的遗传在钢材里面。尤其是当钢材不纯净的情况下。我曾经因为兴趣做过乌兹钢的实验。即1.5%含碳量的带有可目测带状组织的超高碳钢（在4%硝酸酒精侵蚀的），在1200度保温10小时油冷。目的是让带状碳化物完全固溶。打磨掉脱碳层后观察不到带状组织。但是当我在低于500~760度反复循环 20次，打磨掉脱碳层。带状组织从新出现而且再次张大到可以目测。而且其形状和纤维走向趋势和原始带状组织一致。只是没有原始带状组织清晰。

所以我认为带状组织可以通过高温固溶淬火+高温回火暂时性的弱化消除。如果反复在碳化物长大的温度区间循环加热，带状组织很有可能在原始位置从新形核。尤其是你的钢不纯净的情况下。有害杂质元素很难通过固溶扩散均匀，这些有害杂质仍旧以原始带状形态存在。当你的钢在碳化物聚积长大的区间加热保温的时候。他们会在这些杂质附近首先形核。然后聚积。最后再次汇集成可恨的带状形态。

孤鸿踏雪

heat10 发表于 2011-8-5 19:56
麻烦问一下，横截面和纵截面都影响吗？

应该说，一旦形成带状组织，便加剧了它的各向异性，使其横向力学性能与纵向力学性能差异更大，而且会导致产品热处理后的变形加剧。

lixiaobo0420420

强化锻造工艺,如为碳化物带状,要采用二轻一重锻法,即在始锻温度与终锻温度四周要采用轻击,以防工件开裂.在温度中间值采用重击,加大锻造比,一般采用六面锻造成.形,将带状组织击碎.
退火温度:碳化物带状为AC1以上30--70度,保温3---5小时,然后在680---770度(根据钢种合理选取温度)保温4---8小时,炉冷至500--550出炉即可,谓之等温球化退火.
近年来发展起来的锻后淬火,然后高温回火对大碳化物,及不严重带状组织有一定的细化效果.使工件的晶粒细化,增加了工件的韧性和耐磨性.
铁素体带状组织可采用高温退火,正火,及扩散退火后快冷来解决高温退火及正火用AC3+30--70,扩散退火温度再高些
假如是低碳合金钢锻件，建议采用等温正火工艺处理。
要消除带状只有做高温扩散退火才能达到，你可以反复拉拔后快冷可以有所改善
高温扩散退火，同时采用多次锻造的方法可消除
一般认为由于原材料原因造成的带状，等温正火也许可以适当降低，但是重新加热后缓冷，该带状还是无法消除。那么对于齿轮钢，最终热处理通常是渗碳后淬火＋低温回火。而由于最终热处理时重新加热，材料不均匀还是存在，也就是说锻后要求等温正火来降低带状我觉得没有太大意义，我觉得控制原材料的带状（主要是控制P等元素偏析）意义更大。国外检测原材料的带状是检查淬火态的硬度，看硬度散差，我觉得这种意义应该更大一些！
一般可以采用退火和正火的工艺改善．
带状组织是一种原材料缺陷，这不是热处理所能解决的问题。扩散退火只能解决晶内偏析，并不能根除带状组织，这是因为原子在固态下移动的距离有限
正火对≥3级带状组织（仅对成分偏析）很难改善，只要一退火，立马恢复。
扩散退火时间太长，成本又高，又不一定根除。
锻造只能改变带状组织的分布方向。
这样的重新锻造
理论说高温扩散退火可以,实际中有很大危害,晶粒粗化严重,甚至出现石墨化

tuisi-xingsan

heat10 发表于 2011-7-29 19:29
大家帮忙看一下这是什么组织啊？

这个应该是叫做鬼线，是铁素体

galaxy

由于钢液在铸锭结晶过程中选择性结晶形成化学成分呈不均匀分布的枝晶组织，铸锭中的粗大枝晶在轧制时沿变形方向被拉长，并逐渐与变形方向一致，从而形成碳及合金元素的贫化带(实质上是条)和贫化带彼此交替堆叠，在缓冷条件下，先在碳及合金元素贫化带(过冷奥氏体稳定性较低)析出先共析铁素体，将多余的碳排入两侧的富化带，最终形成以铁素体为主的带；而碳及合金元素富化带(过冷奥氏体稳定性较高)，在其后形成以珠光体为主的带，因而形成了以铁素体为主的带与以珠光体为主的带彼此交替的带状组织。成分偏析越严重，形成的带状组织也越严重。

孤鸿踏雪

回复 2# galaxy


    阁下以为一旦形成带状组织，如何消除这种缺陷？

离别钩

高温扩散退火可以减轻带状组织

离别钩

不知道锻造的镦拔技术对带状组织有无改善，感觉镦拔可以改善带状组织。正好这几天有机会做这个实验。

孤鸿踏雪

回复 5# 离别钩


    希望能够分享到你的成果。

lixiaobo0420420

回复 5# 离别钩


    锻造和冷拔只能改变带状组织的分布，而且如果带状组织及偏析严重的话，还会出现冷拔及锻造制成中新的问题

galaxy

对于带状组织，其实就是偏析，对于碳的偏析还可以利用退火正火等手段来消除 但是由于合金元素的均匀温度要高一些 要是加热到该温度 等于就是从新又再冷却 可能仍然会出现带状组织（这只是我看书刊回来的，实践中我还没看过合金钢中的带状组织 要是有哪位有经验的 可以分享一下）

dhzhou888

我来提供一份钢厂的资料，我们搞热处理的对于消除带状组织比较困难。

路边一条狼

扩散退火可以减轻带状,但是不能消除~~~还有就是通过反复的自由锻也可以减轻带状!带状主要影响零件的热处理变形~

tlx322

扩散退火基本可消除带状组织，常用较实用的是二次正火，但第一次正火控制上有诸多要求。其实现在已经基本找到较好的方法来消除或减轻了

孤鸿踏雪

回复 12# tlx322


    老乡能否传授一下具体细节？

kray2009

对于带状组织和偏析，个人的经验是在进行产品要求的热处理之前先进行一步均匀化退火或者是正火，这样可以很有效的消除带状组织。

yangjun520

走一道退火或者正火，要是报废的话下次改锻可以打碎带状组织，这种带状组织上真空脱气的钢锭，很少出现。钢锭越大越有可能产生，而这种原材料缺陷多处于钢锭的帽口端

dsx200

我在45钢热轧材横面见到一例明显带状组织，不知什么原因形成的

孤鸿踏雪

带状组织的形成：
   若钢在铸态下存在严重的偏析和夹杂物，或热变形加工温度低，则在热加工后钢中常出现沿变形方向呈带状或层状分布的显微组织，称为带状组织。

hubangkui

退火可以减轻带状组织了

lgao9070

我认为带状组织还是要看产品的形状   如果锻造的产品是齿轮或者盘类就不容易形成带状 如果产品是轴类就容易形成带状  如果轴的直径越小 形成的带状组织越严重  用金相看带状都是看的是纵向（也就是平行于中轴线方向），带状组织可以用等温正火的方法减轻。（个人认为带状是不能够完全消除的）

yixuan

回复 3# 孤鸿踏雪


    为避免形成带状组织，一要注意采用合理锻造工艺，使成分均匀化;另外应注意毛坯出炉后迅速散开空冷，尤其是在Ar3～Ar1区域内不能停留太长时间。如果毛坯组织中仅有轻微带状组织，在整体淬火中，适当提高淬火温度及保温时间，使组织全部奥氏体化;若在正火中，因操作不当形成严重带状组织时，只能重新进行正火处理，消除带状组织。