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轧辊(辊环)用高速钢组织及性能研究

潘福贞  
【摘要】:目前,我国钢铁行业使用的轧辊寿命低、质量差,严重地影响产品质量和生产效率,其原因是绝大多数企业使用的轧辊为同~材质制造而成。轧辊的耐磨性依靠铸造时辊面的激冷形成激冷层起作用,但对这样的轧辊来说,激冷层厚轧辊耐磨性好,但韧性差易断辊,反之激冷层薄,生产中企业不得不牺牲耐磨性来保证不断辊。轧辊寿命成为制约钢铁企业发展的一大难题。目前,连轧生产的推广对轧辊提出了更高的要求,研究开发质量优良、高寿命的轧辊则是当务之急。 轧辊目前的发展方向是将不同性能的金属材料复合在一起形成轧辊,其特点是表面为耐磨材料,具有好的耐磨性,而心部是韧性材料使其具有好的韧性,这一方面解决了单一材质耐磨性和韧性的矛盾,同时还可节约大量贵重材料,降低生产成本,处于研究前端的就是高速钢复合轧辊。本文针对这一现状研究开发了高碳、钒高速钢系合金作为轧辊(辊环)材质。 在轧辊及辊环用高速钢中添加不同含量的K/Na-RE复合变质剂,对试样分别进行HSVM及力学性能测试。结果表明,K、Na及RE元素均具有很强的脱氧、脱硫能力,使得低熔点的硫、氧化物不能在晶界聚集,晶界大大净化,有效减少了杂质的数量。随着复合变质剂含量的增加,并进行适当的热处理,高速钢中铸态碳化物趋于断网,而奥氏体晶粒急剧变小,由大的枝晶变为小的等轴晶,且分布趋于均匀。 进一步研究表明,随着K/Na-RE复合变质剂加入量的增加,高速钢的强度和韧性明显提高,红硬性显著提高,耐磨性有明显改善。当复合变质剂的加入量为1.0%时,高速钢的组织及力学性能较好。


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