离心铸造高速钢轧辊网状碳化物破碎实验研究

本文通过对实验室条件下利用小型离心铸机制得的高速钢轧辊进行研究，重点探讨了不同钒铁一稀土变质量对离心铸造小型高速钢轧辊的显微组织及力学性能的影响，并初步分析了不同的淬火温度对高速钢轧辊最终性能的作用效果，为离心铸造高速钢轧辊的实际生产提供了参考。     

半高速钢轧辊材料性能的研究

通过正交试验设计了半高速钢轧辊的化学成分，性能测试结果表明，半高速钢材料的耐磨性约为贝氏体球墨铸铁材料的2倍，并研究分析了钒、钼、钨、碳对半高速钢轧辊组织和性能的影响。     

K/Na-V-Mo复合变质对轧辊用高速钢组织及性能的影响

通过对轧辊用高速钢进行复合变质及热处理。探讨了含碱金属K/Na以及V、Mo合金元素的变质剂的加入量对轧辊用铸造高速钢共晶组织的影响。试验结果表明：在1．0％范围内，随着复合变质剂含量的逐渐增加，共晶碳化物的形貌和分布得到了改善，晶粒得到细化，分布趋于均匀，轧辊用高速钢的硬度略有下降，但韧性有很大提高。变质剂含量继续增加，组织和性能没有明显改善。进一步分析表明：变质剂中的合金元素可促进在晶粒中或沿晶界均匀分布的非连续状硬质碳化物的生成．从而达到改善组织、提高力学性能的作用。     

半高速钢轧辊的锻造工艺研究

从半高速钢轧辊的化学成分、钢锭质量、加热规范、变形过程、锻后热处理等方面对半高速钢轧辊的锻造工艺进行了研究。采用“切分锻造法”、一组上平砧、两组下V形砧锻造及“轻-重-轻”锻造工艺试制成功了两支辊坯。     

轧辊用新型高速钢特征温度下碳化物的析出动力学

采用示差扫描量热仪(DSC)测量了轧辊用新型高速钢材料不同类型碳化物的析出温度,并采用场发射扫描电镜(FESEM)观察其典型形貌和测定其相结构.在各特征温度下,分别对轧辊用新型高速钢保温15、20、25和30 min后快冷,采用金相统计软件对碳化物的体积分数进行了统计.结果表明:轧辊用高速钢在1300℃的温度快冷后,保温25 min时MC相的体积分数有最大值;1220 ℃快冷后MC和M2C相的体积分数均在保温20 min时有最大值;1150℃快冷后MC的体积分数一直增加,M2C的体积分数在保温20 min时有最大值,25 min时有最小值,而M6C的体积分数先增加后减少,保温20 min时有最大值.     

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。     

钛变质高速钢轧辊的组织和性能

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析和能谱分析,研究了钛对含碳量大于2.0%的高速钢轧辊组织和性能的影响。高速钢轧辊中加入钛后,可与钢液中的碳在高温下生成大量的TiC质点,而TiC可以作为奥氏体和MC型碳化物的异质核心,促进MC型碳化物弥散析出,减少大块状MC型碳化物的生成。热处理后碳化物呈颗粒状和团球状分布,使高速钢轧辊的力学性能、热疲劳性能和耐磨性明显提高,尤其是冲击韧性提高39%以上,达到10.3J/cm2。     

高速钢轧辊及其合金元素

本文简单介绍了高速钢轧辊及其优点,重点分析了其中的合金元素和碳化物,并设计出适合生产与使用的高速钢轧辊。     

外加磁场对离心铸造高速钢轧辊组织和性能的影响

为改善高速钢轧辊的凝固组织以提高其使用性能,在离心铸造过程中引入磁场,研究了不同磁场强度对高速钢轧辊凝固组织的影响.结果表明,施加磁场后,高速钢轧辊凝固组织中残留的奥氏体含量降低;随着磁场强度的增加,凝固组织中共晶碳化物断网倾向增强,碳化物的类型也发生改变,其硬度值不断增大;当磁场强度达到0.15 T时,轧辊组织中的碳化物类型为M7C3、M2C和MC,MC型碳化物细小弥散,共晶碳化物断网情况最为理想,维氏硬度值最大.     

具有最佳碳化物成分的轧辊用新型高速钢的研制

高速钢铸造辊应用于带钢热轧机精轧机组的头几个机架中。1990年代初期，轧辊生产者面临着在提高轧机生产能力的情况下确保带钢良好表面质量的产品研制问题。轧机精轧机组作业辊的使用特点直接影响带钢表面质量、轧制进度、由轧辊的磨损及最低研磨量所控制的轧辊作业时间(t／min)、轧辊磨削车间的装载量(换辊数)。     

高线轧制用硬质合金辊环材料的组织与性能

硬质合金辊环材料的组织与性能对钢厂制定配辊方案具有很大的参考价值。本文分析了硬质合金辊环材料的组织和性能特点。其组织与性能由材料中粘结相的含量和WC晶粒大小决定,采用粗晶WC为原料,合金的断裂韧性可达18MPa·m1/2以上,合金的WC晶粒度可达4～5μm,导热率为85～110W/(m·K);减少合金WC/WC界面和WC/Co界面以及WC颗粒的聚集区,可有效地减少热疲劳裂纹源的存在数量,能在一定范围内改善合金韧性和提高合金的抗疲劳性能;合金的磨损性能与粘结相含量、WC晶粒分布和尺寸有很大关系。从WC原料的选择、WC形貌、合金结构和功能材料的应用等方面综述了辊环材料的研究进展,提出了今后研究应重点关注动平衡检测技术在高速轧制技术中的应用、利用计算机对轧制过程中辊环的温度场和应力场进行模拟及磨损机理等方面。     

碳化钨辊和合金辊在棒材切分轧制中的应用

针对在棒材切分轧制中使用普通轧辊存在的问题,采用了碳化钨辊和合金辊,并取得了较好的经济效益。同时介绍了在使用两种轧辊中应注意的问题。     

离心铸造高速钢轧辊裂纹控制技术研究

在分析了轧辊材质、铸型参数、浇注参数和冷却参数等对离心铸造高速钢轧辊裂纹影响的基础上,采用钾-稀土复合变质处理改善高速钢的组织和性能,降低热裂温度,使热裂力提高32.77%,达到158N,线收缩也略有减小.采用变速离心铸造技术、变流量浇注工艺,结合铸型的变速冷却技术,改善了轧辊温度场和应力场分布,有利于钢液的充填和凝固,有利于消除离心铸造高速钢轧辊裂纹.     

离心铸造高速钢轧辊裂纹形成机理研究

通过分析离心铸造高速钢轧辊凝固过程和裂纹形成条件,发现离心铸造高速钢轧辊裂纹形成的主要原因是高速钢轧辊凝固层强度低,且与铸型产生间隙,不足以承受离心压力所致.裂纹源萌生后,在离心铸造系统长时间工作环境下,轧辊不能自由凝固收缩,促进裂纹的扩展.中间层凝固和轴向凝固的出现,不利于获得致密的轧辊组织,促进轧辊产生裂纹.     

离心铸造高速钢轧辊偏析控制技术研究

在高速钢轧辊离心铸造凝固过程中加入电磁搅拌,可明显减轻高速钢轧辊偏析,研究了磁场强度对高速钢轧辊偏析的影响,随着磁场强度的增加,元素偏析减轻,但磁场强度超过0.053 T后,钒元素偏析反而增大.分析了外加电磁场减轻离心铸造高速钢轧辊偏析的原因.     

退火温度对离心铸造轧辊用高速钢材料组织和硬度的影响

采用四种不同的退火温度对离心铸造轧辊用高速钢材料进行退火热处理,并利用显微金相、SEM和硬度测试等方法对铸态和退火态离心铸造轧辊用高速钢材料进行检测分析.结果表明离心铸造轧辊用高速钢材料的退火温度为640℃时,组织接近平衡状态,为进一步的淬火热处理做好了准备,同时硬度大幅下降,改善了切削加工性能.     

激光表面改性对轧辊用高速钢组织与硬度的影响

用横流激光器对高速钢轧辊材料进行了激光重熔和激光相变硬化表面处理,利用金相显微镜对激光重熔层与硬化层的形貌进行了研究,用带能谱的扫描电镜与X射线衍射仪（XRD）对微区成分以及相结构进行了分析,用硬度计测量了试样表面硬度.结果表明,高速钢轧辊材料经激光重熔处理后,表面硬度明显降低,碳化物呈网状分布;经激光相变硬化后的试样表面硬度显著提高,最高值达到68.5HRC,碳化物呈球状孤立分布.