碳对高钒高速钢冷轧辊耐磨性的影响

在钒含量10％的条件下，采用铸造方法制备了碳含量1．58％～2．92％的高钒高速钢冷轧辊试样，应用自制设备WM-1型轧辊摩擦磨损试验机研究了碳含量对高钒高速钢耐磨性的影响，并与高铬铸铁（Cr20）进行了耐磨性与磨损机理的对比研究。结果表明：在试验条件下，含碳量为2．58％的高钒高速钢耐磨性最佳，其耐磨性为高铬铸铁的5倍。高钒高速钢与高铬铸铁轧辊试样的磨损机理均为高应力下的接触疲劳剥落。     

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢（C：3％，V：10％）和高铬铸铁（Cr26）两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明，碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率，高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展，基于以上因素，高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4．4倍。     

高速钢轧辊的组织性能及失效机制

针对高速钢轧辊剥落试样,通过SEM对试样表面裂纹、内部裂纹和断口形貌进行了观察,同时对样品进行了EDS分析及硬度测试,研究了高速钢轧辊组织中碳化物种类、形态及分布,分析了影响疲劳裂纹形成、扩展因素,以及硬度和耐磨性变化的影响因素。结果表明:高速钢轧辊表面产生热疲劳裂纹的主要原因是由于轧辊受到剧烈的冷热温度交替变化,在辊表面产生严重热应变,出现热疲劳裂纹,扩展后造成剥落。裂纹萌生、扩展路径和方式与热疲劳或接触疲劳应力有关,减少轧辊中夹杂物的数量,细化夹杂物状态,改善轧辊组织中碳化物的形态和分布,有利于减轻热疲劳裂纹的萌生和扩展。     

高钒高速钢、高铬铸铁冷轧辊材质的耐磨性研究

利用自制模拟冷轧工况的试验装置,对比研究了高钒高速钢、高铬铸铁两种轧辊材料冷轧状态下的耐磨性.结合扫描电镜、金相分析等方法,对轧辊材料的磨损机理进行了分析.结果表明:冷轧状态下,轧辊的失效形式主要是滚动接触疲劳破坏兼有一些机械磨损以及在较高的接触应力下轧辊表层产生的塑性变形.VC较高的形态及较高的硬度是高钒高速钢具有比高铬铸铁较好的耐磨性的主要原因.     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试了高钒高速钢在不同压力下的干滑动磨损性能,借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明:高钒高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁,其磨损机理为犁削磨损和疲劳磨损的复合,并且有应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试了高钒高速钢在不同压力下的干滑动磨损性能，借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察，并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明：高钒高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁，其磨损机理为犁削磨损和疲劳磨损的复合，并且有应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

渣浆泵用Cr26型高铬铸铁护板的早期失效分析与对策

基于扫描电镜分析和Thermo-Calc软件的热力学平衡相计算,研究了Cr26型高铬铸铁渣浆泵护板的早期失效特征及原因,在此基础上提出了此类高铬铸铁护板的延寿措施及对策.结果表明,Cr26型高铬铸铁中过量的M7C3型碳化物所诱发的显微裂纹是导致渣浆泵护板过早失效的主要原因,其主要失效形式为表面剥落和冲蚀磨损.Thermo-Calc软件的热力学计算结果建议通过控制Cr26型高铬铸铁中碳含量来调整M7C3型碳化物数量并配备适当的热处理工艺是解决此类失效问题的有效措施.     

高铬铸铁中石墨的获得及其对热疲劳性能的影响

通过合理的成分设计和适宜的炉前处理，获得了含片状或球状石墨与Ｍ７Ｃ３型碳化物混合的高铬铸铁组织，石墨含量约为３％。热疲劳试验表明，含石墨的高铬铸铁具有比普通高铬铸铁短的裂纹萌生期，但随热循环周次的增加，含石墨高铬铸铁的裂纹发展速率趋于平缓，而普通高铬铸铁易产生裂纹的失稳扩展而形成宏观粗大裂纹。这便使合石墨的高铬铸铁成为一种前景看好的热轧轧辊材料。     

高铬铸铁中石墨的获得及其对热疲带性能的影响

通过合理的成分设计和适宜的炉前处理，获得了含片状或球状石墨与Ｍ７Ｃ３型碳化物混合的高铬铸铁组织，石墨含量约为３％。热疲劳试验表明，含石墨的高铬铸铁具有比普通高铬铸铁短的裂纹萌生期，但随热循环周次的增国，含石墨高铬铸铁的裂纹发展速率趋于平缓，而普通高铬铸铁易产生裂纹的失稳扩展而形成宏观粗大裂纹，这便使含石墨的高铬铸铁成为一种前景看好的热轧轧辊材料。     

离心铸造高铬铸铁/球铁复合轧辊的非正常失效及预防

离心铸造高铬铸铁-球铁复合轧辊以w（Cr）12％-22％的高铬白口铸铁作为辊身外层材料，以高强度的球墨铸铁作为芯部和辊颈材料，采用离心复合浇注工艺生产。轧辊的非正常失效主要包括辊身剥落、辊身断裂、辊颈断裂、辊身裂纹等。对上述失效原因进行了分析，并提供了预防方法。     

高钒高速钢的冲击磨料磨损性能试验

以高铬铸铁(Cr26及高锰钢Mn13Cr2为对比材料,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了高钒高速钢以鹅卵石为磨料时的冲击磨料磨损性能.结果表明,冲击功为0.5J时,高钒高速钢(V10)的耐磨性是高铬铸铁(Cr26)的2.1倍,是高锰钢(Mn13Cr2)的2.8倍.随13着冲击功的增大,高钒高速钢(V10)的耐磨性大幅下降,但其耐磨性仍高于高铬铸铁(Cr26)和高锰钢(Mn13Cr2).     

钒对高铬铸铁衬板性能的影响

为解决高铬白口铸铁的脆性问题,用钒铁对其进行变质处理,研究了高铬铸铁的钒含量对其硬度、冲击韧度和耐磨性的影响.结果表明,随着钒含量的增加,硬度升高,冲击韧度先增后减,在钒含量为0.8%(质量分数)左右时,冲击韧度最高;耐磨性与冲击韧度变化趋势相同.     

高碳化物铁碳合金的磨粒磨损性能研究

利用销盘式磨损试验机研究了具有高碳化物含量的高铬及高钒系铁碳合金的磨粒磨损性能。结果表明，高碳化物铁碳合金的耐磨性取决于材料表面的宏观硬度与碳化物硬度、含量及分布，宏观硬度临界值约为57HRC。当材料的硬度低于临界值时，其耐磨性主要取决于宏观硬度；当宏观硬度高于临界值时，耐磨性主要取决于碳化物的硬度及含量。随着Cr7C3含量的增加，高铬系合金的耐磨性稍有提高。随着VC含量增加，高钒系合金的耐磨性迅速提高。当宏观硬度高于临界值且含量较高的VC均匀分布时，高钒合金的耐磨性是高铬铸铁的2．3—3．5倍。     

不同类型碳化物在基体中的分布对高速钢轧辊性能的影响

通过对具有不同组织的两种进口高速钢轧辊及一种国产辊环进行冷热疲劳试验及摩擦磨损试验，研究了不同类型碳化物在基体中的分布对高速钢轧辊性能的影响。结果表明，在晶界处分布的大块未溶共晶碳化物周围容易萌生裂纹，且大块的未溶共晶碳化物在经过多次冷热疲劳循环后容易碎裂并脱落，在磨损过程中，大块未溶共晶碳化物同样容易发生碎裂及脱落现象，大大影响耐磨损性能；裂纹容易沿晶界处分布的碳化物扩展，且晶界处分布大块的未溶共晶碳化物或碳化物联结成网状容易促进裂纹的扩展；晶界处M2C型碳化物与晶界成一定角度分布，具有一定阻碍裂纹扩展的作用；不同类型碳化物在基体中的弥散分布对于提高其耐磨性能具有很大作用。     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试高钒高速钢的干滑动磨损性能,借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察,探讨磨损机理。结果表明：高钒高速钢耐磨性主要取决于硬度和显微组织。当含碳量低于2.58%时,高钒高速钢耐磨性主要取决于硬度,硬度越高,耐磨性越好;含碳量超过2.58%,其耐磨性主要取决于显微组织,碳化物尺寸越小,分布越弥散,材料耐磨性越好。高钒高速钢干滑动磨损机理为显微切削和疲劳磨损的复合,并且有应力作用下碳化物的碎裂及脱落。     

高硼铸造耐磨合金研究的进展

在介绍了普通铸造耐磨钢铁材料存在着韧性和耐磨性不足的基础上，提出了用含有高韧性马氏体和高硬度硼化物的高硼铁基铸造耐磨合金取代普通铸造耐磨钢铁材料的设想，着重介绍了高硼铸造耐磨合金的成分、组织、性能及其应用，指出了高硼铸造耐磨合金研究和应用中存在的问题，最后提出了开发高硼铸造耐磨合金值得重视的若干问题。