水力控制閥殼體鑄軋板坯中晶粒形態(tài)分析

某輸水管道系統(tǒng)維修后在進(jìn)行試運(yùn)行時(shí)，發(fā)生所被檢驗(yàn)水力控制閥爆裂，我公司受該項(xiàng)目委托，經(jīng)調(diào)查和勘驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該水力控制閥殼體鑄軋板坯的顯微組織都是熱軋組織，扁平而拉長的晶粒組成的纖維狀組織及亞晶的存在表明，它們是還未完成再結(jié)晶的熱軋組織。之所以未完成再結(jié)晶，是由于開坯溫度(約700℃)雖遠(yuǎn)高于再結(jié)晶溫度，但軋制速度達(dá)1000m/min以上，在這種高速軋制過程中要完成動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是很困難的。這種未完成再結(jié)晶的金屬合金板在軋至一定厚度后(特別是軋制溫度降低時(shí))產(chǎn)生變形硬化的積累，導(dǎo)致某些較脆的顯微區(qū)域(例如存在AlFe-Si脆性相的部位)產(chǎn)生斷裂。顯微組織中斷晶的存在也證實(shí)了這一點(diǎn)。

爆裂水力控制閥殼體鑄軋板坯中的變形是不均勻的，特別是沿板厚方向分布的各層金屬變形不均勻，表層變形大，中間層變形小，這可能與下列因素有關(guān)：①在金屬液凝固過程中，表層過冷度遠(yuǎn)大于中間層，這是導(dǎo)致表層晶粒小于中間層的決定因素；②軋制時(shí)特別是軋制初期道次壓下量偏小，使表層變形程度大，中間層變形程度小，因而表層金屬的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織較中間層細(xì)小。