4.如何解決50鋼帶在塑性變形過程中的裂紋問題？

眾所周知，在金屬材料的工藝性能中，壓力加工性非常重要。壓力加工產品在生產、生活中應用極為廣泛。不僅大量低碳鋼零件要通過壓力加工成型，而且，不少中碳鋼零部件也需要進行壓力加工、經受大量塑性變型。

如圖2-16所示的56式7.62mm鋼芯槍彈彈夾。彈夾的使用性能要求是：上彈容易，上彈后經振動不掉彈，能順利進入槍槽并到位，壓彈后能順利退彈和進入彈倉。彈夾的原材料為優質碳素結構鋼50號冷軋鋼帶（以下簡稱50鋼帶）。該廠企業標準規定50鋼帶的力學性能指標為抗拉強度бb=450～750MPa，延伸率δ≥13％，以后又修訂為抗拉強度бb=450～550MPa，延伸率δ≥20％，當按這種標準生產時，均發生嚴重的“包裂”致廢問題。“包裂”是由于產品圖上的凸包是經過先沖凹（如圖2-17所示），再折邊二道工序成型的，即50鋼帶在這里經受局部條件惡劣的塑性變形。按上述標準規定的性能不能適應這種變形。

圖2-16　彈夾產品圖（單位：mm）

由于該產品使用中要求較高的彈性（經機加工后，由淬火和回火保證），顯然不能以降低含碳量來提高塑性，只有從改變材料的組織尋求出路。后經研究者在排除了工裝、設備、操作的影響，進行大量實驗之后，發現那些出現裂包的料片均被發現有片狀珠光體存在。嚴重裂包（大開花）者，料片的組織為粗片狀珠光體；反之，凡珠光體呈球狀、點狀分布的料片，在生產中均不裂包。經過金相分析總結提出了原材料的金相組織必須是球化組織的新標準。

圖2-17　下料沖凹打標記（單位：mm）

從實際出發，通過在該廠、其他工廠和有關鋼帶生產廠進行對比實驗、調查研究，得出了50鋼的球化工藝，即：退火將鋼加熱到Ac1以上20～40℃，保溫一段時間后，然后以緩慢的冷卻速度冷卻到600℃以下再出爐空冷。經實踐證明，把球化退火工藝的應用范圍由共析或過共析鋼擴大到亞共析鋼，該熱處理工藝解決了許多工廠生產該產品裂包致廢的難題。且球化退火處理在彈夾彈鏈生產的幾十家工廠的應用使之獲得巨大的經濟效益。