挤压铸造高速钢轧辊的研究

高速钢具有硬度高、红硬性好等特点 ,适合于制作轧辊、导辊等高温下工作的部件。高速钢轧辊通常采用离心铸造方法生产 ,由于高速钢中合金元素密度差大 ,轧辊偏析严重 ,高速钢优异的耐磨性发挥不出来。为了克服离心铸造方法的缺点 ,开发了挤压铸造高速钢轧辊技术 ,研究了挤压铸造工艺对高速钢性能的影响。压力、保压时间和压下速度是影响高速钢轧辊缩孔的重要因素。采用浇注温度 1 4 0 0～ 1 4 5 0℃、压力1 5 0 MPa、保压时间 1 2 0～ 1 5 0 s,压下速度 1 4～ 1 6 mm/ s,可获得组织致密、无偏析、加工量少的高速钢轧辊。应用于高速线材轧机预精轧机架 ,使用寿命比高镍铬无限冷硬铸铁轧辊提高 5～ 8倍。     

高速钢中的碳化物缺陷

 大量碳化物的存在是高速钢组织的重要特征,也是影响高速钢质量和性能的关键因素。碳化物颗粒细小、形状规则和分布均匀的钢其质量和性能都好。但是,钢中的碳化物并不都这样理想,往往存在缺陷。根据对W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V和W2Mo9Cr4VCo8等钢中碳化物的研究结果,分析了高速钢中常见的几种缺陷：①碳化物分布不均匀;②颗粒尺寸粗大,形状不规则,多为角状等;③碳化物微裂纹;④碳化物粘连等;⑤二次碳化物稀少。另外,还分析了以上碳化物缺陷产生的原因和危害性,并指出了减少缺陷应采取的措施。     

高速钢复合轧辊

概述了高速钢复合轧辊的机械性能、组织状态、制造方法及使用情况。高速钢复合轧辊，由于芯部使用高韧性材质，表面为高合金材质，从而使轧辊具有优良的耐磨性，耐热疲劳性能，大大提高了轧辊使用寿命，改善了轧材表面质量。     

高速钢轧辊研究的进展

高速钢轧辊具有硬度高，红硬性好，耐磨性好等特点，在轧钢行业获得了广泛应用。本文综述了高速钢轧辊的在成分，组织，性能，制造方法和应用效果以及高速钢轧辊使用中的注意问题，并展望了高速钢轧辊研究与发展方向。     

高速钢轧辊材料的研究进展

 概述了近期高速钢轧辊材料方面的研究结果，总结了高速钢轧辊材料的成分设计及其元素的作用，各类型碳化物的特点以及高速钢轧辊的主要性能研究。建议加强碳化物控制研究和优化制造工艺，以进一步提高高速钢轧辊的性能。     

喷射成形焊接高速钢与不锈钢

探索了Ｍ２高速钢与不锈钢（１８－８）的喷射成形焊接工艺，用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和ＳＥＭ／ＥＤＸ研究了焊接面的合金元素分布和组织结构特征。结果表明用喷射成形焊接高速钢和不锈钢有良好的工艺焊接性能。     

W9高速钢的电磁连续铸造研究

 研究了W9高速钢的电磁连续铸造工艺和铸坯的凝固组织特征,并与普通的模铸高速钢中共晶碳化物的类型和分布情况进行了比较,测定了在不同制备条件下高速钢莱氏体网的厚度和凝固冷却速度。结果表明：电磁连续铸造得到的高速钢铸坯表面光滑、振痕轻微、外观形状规整、内部组织致密无缺陷,莱氏体网明显变薄,晶粒明显细化;M2C和MC型碳化物的析出量增多,M6C型碳化物的析出量减少,合金碳化物变得细小、均匀和弥散;铸坯边部的凝固冷却速度为3.4×104 K/s,r/2处为6.5×103 K/s,心部为3.9×102 K/s,冶金质量明显优于普通模铸。     

高速钢辊环的研究和应用

研究了高速钢成分、离心铸造工艺参数和复合变质处理对高速钢辊环性能的影响。结果表明 ,选择高V高Nb并经Y—K—Na复合变质处理的高速钢 ,在离心铸造条件下制造的辊环 ,具有成分偏析小、硬度高、硬度均匀等特点 ,用于高线预精轧机 ,其使用寿命比常用的合金铸铁辊环提高5～8倍     

离心铸造高速钢轧辊偏析控制技术研究

偏析严重影响高速钢轧辊组织和性能,离心铸造高速钢轧辊偏析的主要原因是高速钢熔液中存在密度不同的原子簇团。首次采用单辊激冷制带设备制备了高速钢薄带,并对激冷薄带进行X射线衍射分析,发现高速钢熔液中存在原子簇团,提出了改变原子簇团在离心力场的移动规律和提高凝固冷却速度,有利于减轻离心铸造高速钢轧辊偏析,改善高速钢轧辊性能。     

高速钢挤压铸造工艺的研究和应用

试验结果表明,提高比压和延长保压时间可显著降低成分（%）为4.5-8.5w,5.0-8.0Mo,3.5-5.5Cr,1.5-2.5V高速钢的缩孔。用挤压铸造技术制造的高速钢辊环,其各项性能指标明显优于重力铸造和离心铸造高速钢辊环。     

高速钢复合轧辊

高速钢复合轧辊是近年来世界上新发展的一种轧辊.它用硬度高和耐磨性好的高速钢作为轧辊的工作层材料,用强度高、韧性好的合金球磨铸铁作为轧辊的芯部材料,借助离心铸造工艺将这两种性能差异很大的材料复合在一起,其技术含量高、制造难度大,但具有硬度高、耐磨性好、硬度落差小和不易断辊等优点,现已应用于带钢热连轧机精轧机架和高速线材轧机预精轧机架.     

熔融还原法冶炼高速钢

对用白钨矿、氧化钼和钒渣冶炼高速钢进行了热力学和动力学的计算与分析。在熔融还原过程中，CaWO4、MoO3、V2O5将被C、CaC2、Si-Fe、SiC还原。反应过程包括：固一固反应、液一固反应、铁浴反应和液一液反应。开发了低温快速还原、控制渣量、抑制沸腾等技术。还原WO3的限制性环节是WO3在熔渣中的扩散，改善渣的流动性，扩大反应界面能加快WO3的还原；使用阻尼剂能有效抑制钼的挥发。用20t的AC电弧炉还原氧化钨矿工业化生产高速钢M-2已取得成功，具有质量高、缩短工序、节约资源、降低能耗、提高成品率和改善环境等优点。综合上述功效，生产每吨M-2钢可节约成本1780元。应用这一新技术，重庆特钢公司累计生产M-2钢7981t。     

熔融还原冶炼高速钢

对用白钨矿、氧化钼和钒渣冶炼高速钢进行热力学和动力学的计算与分析。在熔融还原过程中,CaWO_4、MoO_3、V_2O_5、将被C、CaC_2、Si-Fe、SiC所还原。反应过程包括:固-固反应、液-固反应、铁浴反应和液-液反应。开发了低温快速还原、控制渣量、抑制沸腾等技术。(WO_3)还原限制性环节是WO_3在熔渣中的扩散,改善渣流动性,扩大反应界面能加快WO_3的还原,用阻尼剂能有效抑制钼的挥发。 在20tAC电弧炉用氧化钨矿工业化生产高速钢M-2成功,质量优异,具有缩短工序、节约资源、降低能耗,提高成品率和改善环境等优点。综合上述功效,每吨M-2钢节约成本1780元。应用这一新技术,重庆特钢公司累计生产M—2钢7981t。     

The Transformation of Carbides during Austenization and Its Effect on the Wear Resistance of High Speed Steel Rolls

The transformation of carbides with austenization time of a high speed steel (HSS) roll material, manufactured by a centrifugal casting method, has been studied. The correlation between wear resistance and the type, morphology, volume fraction, and distribution of the carbides has also been investigated. Microstructural observations, X-ray diffraction (XRD) analysis, hardness measurements, and energy dispersive spectroscopy (EDS) have been used to characterize the carbides. The type and volume fraction of carbides were found to change with austenizing time. During austenization, the transformation of the M₃C carbides can be postulated as M₃C + γ-Fe → M₂C, with much finer nodular and rodlike MC carbides also forming through a solid-state transformation. The M₂C carbide decomposes as M₂C + γ-Fe → MC + M₇C₃ + M₆C. The decomposed carbide substantially maintains a platelike shape until the end of decomposition. The most important finding of this study is that austenization results in changes in the type, morphology, volume fraction, and distribution of carbides and that it can be controlled to produced a homogeneous distribution of hard carbides, resulting in an improvement in the wear resistance of HSS rolls. This finding may be of great use for the industrial production of HSS rolls.     

喷射成形高速钢显微结构和性能

采用光学显微镜、扫描电镜研究了沉积高速钢孔隙的大小、形状、分布及显微结构.测定了试样的力学性能,并与相同成分的铸态、锻造态高速钢进行了对比.结果表明,沉积高速钢显微结构和性能都优于铸态和锻造态高速钢.     

High Speed SBQ Casting at Chaparral Steel

Abstract

Chaparral Steel is a 1.8 million ton per year “market mill” located just South of Dallas, Texas. Our current product mix consists of 75% structural, 20% special bar quality (SBQ) and 5% rebar. This production is achieved with two ultra high powered EAFs, three casters, two structural mills and one bar mill.

In the summer of 1995, Chaparral Steel converted the SBQ, four strand 5 × 634″ caster to high speed casting. Prior to that conversion “A” caster would run at approximately 85 tons per hour, which caused a bottleneck in the shop because the furnace could out-pace the casting machine. Consequently furnace delays were very frequent.

With the advent of high speed casting, the casting speed increased from 80 to 120″ per minute. “A” caster can now run at more than 140 tons per hour, easily outpacing “A” furnace. This allows us to run most of the time with three strands operating, essentially leaving one strand as an in-line spare. This in-line spare gives us the flexibility to either terminate cast on a strand with quality problems, or run on four strands when extra short term casting capacity is required. © 2000 Published by Elsevier Science Ltd on behalf of the Canadian Institute of Mining and Metallurgy. All rights reserved.

Résumé

Acier Chaparral est un “moulin de marche” de 1.8 million de tonnes par année, situé juste au sud de Dallas, au Texas. Présentement, nos produits consistent en 75% deproduits de structure, 20% de “Barres de Qualité Spéciale” (SBQ) et 5% de barres nervurées. On obtient cette production grace à deux EAFs à pouvoir ultra élevé, trois appareils à couler, deux moulins structuraux et un moulin pour barres.

Au cours de l'été 1995, Acier Chaparral a converti l'appareil à couler SBQ, à quatre lignes de 5 × 634″, en appareil à couler à haute vitesse. Avant cette conversion, l'appareil “A” fonctionnait approximativement à 85 tonnes a l'heure, ce qui causait un etranglement dans l'atelier parce que le four pouvait fonctionner plus rapidement que l'appareil de coulage. Consequemment, les delais du four etaient tres frequents.

Avec l'arrivee du coulage à haute vitesse, la vitesse de coulage a augmenté de 80 à 120 pouces par minutes. L'appareil “A” peut maintenant fonctionnere à plus de 140 tonnes à l'heure, dépassant facilement le four “A”. Ceci nous permet de fonctionner la plupart du temps avec trois lignes en opération, laissant essentiellement une ligne de réserve disponible. Cette ligne de reserve nous donne la flexibilite soit de terminer la coulee sur une ligne ayant des problemes de qualite, soit de fonctionner avec les quatre lignes quand une capacite de coulage a tres court terme est requise. © 2000 Published by Elsevier Science Ltd on behalf of the Canadian Institute of Mining and Metallurgy. All rights reserved.     

国外高强度耐磨钢生产概述

随着科学技术和现代工业的高速发展,机械制造厂商更多地采用高强度耐磨钢板来减少工件磨损带来的经济损失,导致高强度耐磨钢板的需求量增长迅速,我国HB400以上强度级别耐磨钢还主要依赖进口。本文简要介绍了国外生产高强度耐磨钢的概况,以及耐磨钢的产品性能。     

熔融还原法冶炼高速钢

对用白钨矿、氧化钼和钒渣冶炼高速钢进行了热力学和动力学的计算与分析。在熔融还原过程中,CaWO3、MoO3、V2O5将被C、CaC2、Si—Fe、SiC还原。反应过程包括:固—固反应、液—固反应、铁浴反应和液—液反应。开发了低温快速还原、控制渣量、抑制沸腾等技术。还原WO3的限制性环节是WO3在熔渣中的扩散,改善渣的流动性,扩大反应界面能加快WO3的还原;使用阻尼剂能有效抑制钼的挥发。用20t的AC电弧炉还原氧化钨矿工业化生产高速钢M-2已取得成功,具有质量高、缩短工序、节约资源、降低能耗、提高成品率和改善环境等优点。综合上述功效,生产每吨M-2钢可节约成本6071元。应用这一新技术,重庆特钢公司累计生产M-2钢7981t。     

高速铁路钢轨钢中氧的控制

高速铁路钢轨暂行技术条件要求成品钢轨的w [O]≤20×10-6,文中进行了钢中氧控制的热力学分析,对SiCa和SiBaCa合金的无铝脱氧进行了工业试验,分析了钢中夹杂物的行为.试验结果:采用SiBaCa合金脱氧能够控制钢中w [O]≤20×10-6,且钢中夹杂物呈现复合状态.     

轧机导板用变质处理铸造高速钢的研究

通过调整高速钢成分和采用RE－Mg-Ti复合变质处理，可改变共晶碳化物的形态和分布，使高速钢冲击韧性大幅度提高。变质处理高速钢导板强韧性和耐磨性明显优于普通导板，导板寿命提高2倍以上。