提高球铁轧辊强度的实践与认识

我公司离心轧辊填芯铁液采用稀土镁冲入法和二次孕育(包内孕育+随流孕育),离心轧辊的辊颈平均抗拉强度从原来403 MPa,提高到581 MPa,最高达到670 MPa。离心轧辊辊颈抗拉强度大幅度提高之后,     

高Cr铸铁轧辊的研制与生产

介绍了采用卧式离心铸造生产高Cr铸铁轧辊的工艺流程.通过合理选择化学成分及对轧辊进行高温淬火和二次回火热处理,得到了主要是屈氏体＋马氏体的基体组织,奥氏体体积分数小于5％,碳化物以M7C3型为主,辊身硬度满足要求.由于在工作层高Cr铸铁与芯部球铁之间设置了中间层,确保芯部材料的w（Cr）量在0.5％以下,使芯部球铁的抗拉强度达到了450 MPa以上.轧辊投入生产结果显示,未发生因轧辊质量问题而影响正常生产,轧辊的耐磨性和抗损坏能力优良,获得了客户的认可.     

QT850-4球铁曲轴的试制

通过合理选择铁液的化学成分,严格控制铁液的硫、磷含量,在球铁中添加Cu、Mo元素,选用低稀土球化剂,采用盖包法球化处理工艺及复合孕育工艺,并且进行部分奥氏体化热处理工艺,研制出了高品质的球墨铸铁件,其抗拉强度和伸长率分别超过850MPa和4%.     

铸态高韧性汽车用球铁铸件的试验研究

为获得高韧性球铁,采用中频感应电炉熔炼,获得高温、低硫、低氧化的铁液;合理设计铁液化学成分;选用低稀土FeSiMg8RE3球化剂;采用盖包法球化处理工艺,用含Ba的多元微量复合孕育剂进行孕育处理。结果表明,25 mm厚Y试块的抗拉强度达到456.3⁵00.6 MPa,伸长率达到18.4%500.6 MPa,伸长率达到18.4%¹9.2%。     

生铁对铸铁离心轧辊组织和性能的影响

铸铁轧辊浇注所需的铁液多采用铸造炉获得,如感应炉、冲天炉、反射炉等,受炉子结构、炉衬材料、工艺流程等条件的限制和影响,铁液多以熔化为主,冶炼为辅。因此,在轧辊生产过程中,铁液受生铁的影响极其显著,对生铁的研究尤为必要。     

工频电炉熔炼冷硬轧辊的实践与认识

用工频电炉替代冲天炉大批量生产合金冷硬轧辊 ,改变炉料配比 ,获得低硅铁液 ;严格控制铁液温度 ,防止温度过高和延长保温时间 ;熔炼后期在铁液中加入冷料 ,对铁液进行孕育 ,终于攻克工频电炉生产冷硬轧辊白口难以控制的难题     

钇基复合变质剂在无限冷硬铸铁轧辊中的应用

进行了在无限冷硬离心铸铁轧辊外层铁液中加入钇基复合变质剂的试验,认为钇基复合变质剂明显使轧辊工作层组织中的碳化物细化和分布均匀,因而提高了轧辊抗冷热疲劳裂纹的能力;在螺纹钢切分架和成品架的轧辊实际使用中,钇基复合变质剂的使用使φ16～20 mm 螺纹钢成品架用辊单槽轧制量可稳定在250 t以上.     

利用废轧辊铸造合金球铁轧辊

我公司生产轧辊是中镍铬钼合金球铁轧辊,采用含有镍铬钼等合金的高温铁液经重稀土合金球化,硅铁孕育,浇注到喷有涂料的冷型,得到中Ni Cr Mo球墨铸铁轧辊,其辊身组织从外表到内层是缓慢而又均匀变化的,冷硬深度无明显界线,而且在冷硬层中不象冷硬轧辊那样纯洁,存在着细小,且充分弥散的石墨,石墨形状为球状,在轧辊生产中称为常法轧辊.     

针状球铁轧辊的开发和应用

选用低磷、低硫优质生铁、废钢和球铁废辊，工频电炉熔炼经热处理后制成的针状球铁轧辊，具有很高的强度、韧性和耐磨性。针状球铁轧辊的使用寿命比铬钼球铁轧辊提高１．４倍。     

合成球墨铸铁技术在轧辊生产中的应用

对复合轧辊所用合成球墨铸铁的增碳原理及实际生产工艺进行了论述,并分析了采用增碳工艺后合成球墨铸铁的组织和性能,结果表明,影响增碳吸收率的因素主要有增碳剂的粒度、熔炼过程中铁液的搅拌、铁液的化学成分、铁液饱和浓度、增碳剂加入量.采用增碳工艺后,铸铁组织明显改善,石墨均匀分布,且形态得到明显改善,石墨球化良好,未出现片状组织,铸件硬度提高,硬度更加均匀.     

小直径开缝套筒弯卷成形装备的设计及力学性能分析

以小直径开缝套筒为研究对象,通过比较各种卷板机的成形特点,确定了双轴柔性滚弯技术作为小直径开缝套筒的成形方式。介绍了双轴柔性滚弯技术的成形原理,并在此基础上设计了一套制备小直径开缝套筒的伺服控制专用成形设备。对成形装备整机及上辊的应力变形情况进行了有限元分析。研究结果表明:整机最大应力发生在左后立柱与底座的螺栓联结部位,应力值为310.01 MPa,小于其屈服强度640 MPa;整机其他位置应力在84 MPa以下,变形较小,满足工作要求;上辊的最大应力值为83.086 MPa,远小于其屈服强度785 MPa,最大变形为0.16229 mm,变形较小,也满足刚度要求。     

大型精轧支撑辊疲劳断裂失效分析

某单位1580生产线精轧支撑辊在轧制过程中突然发生断裂,为查明失效原因,利用光学显微镜、拉伸、冲击试验机以及扫描电镜对轧辊材料显微组织、力学性能、断口形貌、起裂源位置进行了综合分析。结果表明,精轧支撑辊芯部材料为球墨铸铁,其组织主要由珠光体、棒状渗碳体、球状石墨及聚集在石墨周围的牛眼状铁素体构成。组织洁净度较差,夹杂物主要为球状Al₂O₃-MgO-SiO₂、Al₂O₃-MgO、Al₂O₃氧化物,尺寸集中在10～15 μm。支撑辊断口呈现典型旋转弯曲疲劳断口特征,裂纹源区位于轧辊内部且为多源起裂,断口内部呈现典型“鱼眼”特征,“鱼眼”区中最大夹杂物直径3 mm,为球状Al₂O₃-MgO-SiO₂。裂纹源最大拉应力30 MPa。裂纹在夹杂物周围萌生时其裂纹尖端最大应力强度因子为1.385 MPa·m^1/2,大于内部起裂裂纹扩展门槛值,因此裂纹在夹杂物与基体界面处形核。裂纹扩展至“鱼眼”区之外时,裂纹在应力作用下快速扩展并汇聚形成一条长裂纹,最终导致轧辊发生瞬断。     

提高铸铁轧辊心部强度的工艺研究

镍铬钼铸铁无限冷硬轧辊辊身硬度高、耐磨性好,广泛应用于棒材轧机上,但随着棒材合金化的提高和规格的增大,轧辊强度满足不了实际需求.研究了采用镶铸45~#钢芯轴来增强轧辊心部强度的工艺,结果表明镶铸制作工艺是可行的,产品能够满足实际轧制需要.     

针贝复合铸铁轧辊的开发

棒材轧机所使用的精轧轧辊要求材质必须具备较高的耐磨性、较高的硬度及适当的韧性。由于合金贝氏体铸铁具有优良的综合使用性能,把它开发为轧辊的工作层具有巨大的使用价值。采用离心铸造技术,先自然冷却后在贝氏体温度区域内保温,待转变完成后再回火以获得针贝组织的轧辊。     

辊式矫直机液压缸主从同步控制压下精度研究

针对辊式矫直机4个液压缸同步压下驱动的情况,在传统闭环同步控制的基础上提出了一主三从的液压缸主从同步控制方案,并阐述了其基本原理。然后利用MATLAB/Simulink软件对辊式矫直机采用一主三从的主从同步控制进行了仿真模拟,模拟结果为液压缸位移波动平均值为0.189 mm,波动最大值为0.273 mm,而矫直压力波动平均值为0.6 MPa,波动最大值为0.68 MPa。最后依托济钢11辊辊式矫直机对闭环同步控制和主从同步控制进行了实验对比研究,通过对矫直辊缝值和矫直力大小的数据进行分析,可知相较于传统的闭环同步控制,选用主从同步控制能取得更好的位置精度和矫直压力控制。     

板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用

利用有限元分析软件对板坯连铸铸流电磁搅拌辊的磁路结构及应用参数进行设计。根据连铸机辊列图,计算了铸流电磁搅拌辊的安装位置及各使用工艺参数下等轴晶率。在满足安装空间的基础上,计算了一定铁芯尺寸下的最佳安匝数、磁场强度、电磁搅拌辊各组件温度分布、辊套变形量等参数。模拟结果表明,电磁搅拌辊安装在扇形段1号段的1号位和9号位能得到47.6%～61.6%的等轴晶率。在辊套直径240 mm的尺寸下,结合绕线空间及安装空间,铁芯直径最大尺寸为127 mm,此铁芯尺寸下的最大电流为400 A。计算的搅拌辊温度分布、辊套变形量指导了工程冷却水量设计及机械结构设计。试验结果表明,数值模拟的磁感应强度与实际测试的磁感应强度基本一致。通过实际运行结果发现,设计的冷却水量满足冷却要求。浇注断面为200 mm×1 000 mm的400系不锈钢铸坯在拉速为0.9 m/min时,铸坯的等轴晶率为55%,这与设计值基本一致。模拟结果正确指导了板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用。     

Interface structure and strength of brazed joints between TiC ceramic and iron

Abstract

The brazing of TiC ceramic to iron was carried out at 1123–1273 K for 5–20 min using Ag–Cu–Zn filler metal. Interface structure and shear strength of joints were investigated, the former via electron probe microanalysis, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction, and the latter via the shearing method. The results show the formation of three phases in the TiC ceramic–iron joint, namely, copper base solid solution, FeNi, and silver base solid solution. The highest joint shear strength of 256.5 MPa is obtained for a brazing temperature of 1173 K and brazing time of 5 min.     

FGH98合金惯性摩擦焊接头显微组织与力学性能

采用惯性摩擦焊连接FGH98合金,研究了热处理对FGH98合金惯性摩擦焊接头显微组织以及力学性能的影响。结果表明,原始态焊接接头焊合区主要由γ 和 γ′ 两相组成,γ′相在焊接过程中发生了回溶,残余γ′相尺寸和数量均明显降低,经过热处理后,焊合区晶粒尺寸、残余γ′ 相的尺寸和数量未发生明显变化;原始态焊接接头的焊合区的硬度值最高,在焊合区的中心区域存在硬度降低的现象,热处理态焊接接头显微硬度整体分布相比原始态硬度值未发生较大变化;焊接接头室温拉伸的断裂位置在母材区,屈服强度大于1 130 MPa,达到母材的93%以上;抗拉强度大于1 616 MPa,达到母材的99%以上;750 ℃拉伸的断裂位置在焊缝区,屈服强度大于1 025 MPa,达到母材的99%以上;抗拉强度大于1 197 MPa,达到母材同等水平。创新点：(1)采用惯性摩擦焊焊接FGH98镍基粉末高温合金,研究了热处理前后的焊接接头微观组织形貌。(2)结合微观组织分析,对力学性能进行了研究。