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.     

离心铸造高速钢复合轧辊外层材料性能的研究

研究了稀土变质和稀土加钒变质对离心铸造高速钢轧辊的显微组织及力学性能的影响,测定了其最终热处理后的碳化物类型,结果表明,采用0.3%稀土变质处理对碳化物的形状、分布改善效果不明显,但可以促进加热过程中网状碳化物的球团化;采用稀土加钒变质对碳化物的形状、大小和分布改善情况较好.经过最终热处理后,高速钢中的碳化物类型为MC和M6C型.     

离心铸造高速钢轧辊铸造缺陷形成与控制技术研究

采用离心铸造方法制造高速钢轧辊工艺简单,操作方便,但易出现偏析、裂纹、气孔、缩孔及夹杂等缺陷,影响轧辊的力学性能和使用性能.采用稀土-钛复合变质处理改善合金的组织和性能,同时改进离心铸造工艺参数可以消除高速钢轧辊铸造缺陷,提高力学性能,改善使用效果.     

离心铸造含硼高速钢轧辊的研究

采用离心铸造方法,开发了耐磨性能优良的高速钢轧辊,其主要化学成分w(％)为:1.5～2.0C,3.0～5.0Mo,1.0～3.0W,2.0～3.0V,1.0～2.0Co,1.0～2.5B和5.0～8.0Cr.高速钢轧辊硬度达85～88 HS,辊面硬度差小于2.0 HS,冲击韧度＞10.0 J/cm2.用于高速线材轧机预精轧机架,高速钢轧辊的磨损率仅为2.33×10-4 mm/t钢,使用效果接近硬质合金轧辊,但生产成本仅为硬质合金轧辊的32％.     

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.     

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.     

铸造高速钢轧辊的性能和应用

介绍了铸造高速钢轧辊的性能，制造方法和在轧钢行业的应用，对发展我国的铸造高速钢轧辊提出了今后研究中值得注意的两个方面的问题。     

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.     

脉冲磁场离心铸造高速钢轧辊及性能研究

为解决传统离心铸造中容易出现的元素和碳化物偏析问题,在离心铸造过程中施加脉冲电磁场,并对电磁场主要参数进行调控和优化.脉冲磁场频率分别设定为2、4、6、8、10 Hz,对应的铸型中心磁感应强度峰值强度范围为0.2～5T.轧辊经热处理后,进行力学性能测试.研究结果表明:在离心铸造过程中施加脉冲磁场后,能起到抑制合金元素和碳化物偏析的作用,轧辊的综合力学性能得到提高,磁场频率为6 Hz时,作用效果最佳.     

转速对电磁离心铸造高碳高速钢组织和性能的影响

采用自制的电磁离心铸造机,在磁场强度0.1 T下,对不同转速下电磁离心铸造高碳高速钢的铸态组织和热处理后的组织与性能进行实验研究。结果表明:随着电磁离心铸造机转速的增加,高碳高速钢的铸态组织中共晶碳化物变得越来越细小,沿晶界分布的粗大的碳化物(VC)逐渐变成点状和尖角状。各种转速下,电磁离心铸造高碳高速钢热处理后的硬度、冲击韧度和耐磨性能比普通铸造的高碳高速钢都有明显提高。     

高速钢辊环挤压铸造技术研究

高速钢具有硬度高、红硬性好等特点 ,适合于制作辊环、轧辊等高温下工作的部件。高速钢辊环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 ,辊环成分偏析严重 ,高速钢优异的耐磨性发挥不出来 ,为克服离心铸造方法的缺点 ,开发了挤压铸造高速钢辊环技术。研究了挤压铸造工艺对高速钢辊环性能的影响。采用浇注温度14 0 0～ 14 5 0℃、压力 15 0MPa、保压时间 12 0～ 15 0s ,压下速度 14～ 16mm/s ,可获得组织致密、无偏析、加工量少的高速钢辊环。用于高速线材轧机预精轧机组 ,使用寿命比高镍铬无限冷硬铸铁辊环提高 5～ 8倍。     

挤压铸造高速钢辊环的研制

针对高速钢辊环静态铸造条件下内部组织疏松,使用寿命短,离心铸造条件下易产生偏析的问题,研究了挤压铸造对高速钢辊环机械性能和物理性能的影响。结果表明Ｌ挤压铸造高速钢辊环具有组织致密、元素偏析轻、硬度高、硬度均匀性好等特点,工业应用表明,其使用寿命明显优于高镍铬无限冷硬铸铁辊环。     

高速钢离心复合铸造轧辊过渡区冶金熔合质量分析

利用显微金相、SEM和EDS等方法对高速钢离心复合铸造轧辊过渡区的冶金熔合质量进行分析,重点检测了过渡区的组织形态和合金元素分布情况.检测结果表明,采用两次复合工艺制造的高速钢复合轧辊实现了良好的冶金熔合,并且很好地控制了合金元素向芯部球铁材料的扩散.     

淬火温度对M2Al高速钢组织和硬度的影响

研究了M2Al高速钢淬火温度对其组织及硬度的影响.结果表明,随着淬火温度的提高,M2Al的硬度升高,在1 230 ℃淬火出现峰值,材料晶粒细小,碳化物呈弥散分布;超过1 230 ℃淬火硬度降低,晶粒粗化,碳化物有网状分布趋势.淬火态组织为马氏体、碳化物和奥氏体,淬火三次回火态组织为马氏体和碳化物.在最高硬度的淬火温度下M2Al晶粒度可达到10级.提出了M2Al高速钢最佳的淬火温度为1 230 ℃.     

槽钢精轧用复合轧辊的离心铸造工艺

为满足槽钢精轧用轧辊的技术要求,采用离心铸造工艺生产复合轧辊.选择并确定了离心轧辊内外层的材质,介绍了离心轧辊铸造工艺过程,着重分析了轧辊外层厚度、辊身硬度及工作层硬度差的控制方法,解决了中型离心轧辊芯部球化衰退的问题.经检测,离心复合轧辊的性能符合技术指标的要求.实际生产结果表明,离心复合轧辊的耐磨性和耐用性有较为明显的改善.