轧辊材料及热处理
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轧辊生产工艺流程轧辊是冶金设备中的重要部件之一,主要用于压制金属材料。
轧辊的生产工艺流程主要包括熔化和铸造、铸锭处理、预热和加热处理、热处理、机械加工、表面处理和检测等环节。
下面将对轧辊生产工艺流程进行详细介绍。
首先是熔化和铸造环节。
轧辊的熔化通常采用电弧炉熔炼方法,将铁水与熔点较高的合金加入炉中,经过高温熔化后,倾入预先准备好的模具中。
然后,待铸造完成后,进行冷却、脱模,得到初步成型的轧辊。
接下来是铸锭处理环节。
铸锭处理是对初步成型的轧辊进行清洁和修整,以去除铸造过程中的氧化物、杂质和气孔等缺陷,并进行尺寸修整。
这一环节通常采用机械或化学方法进行处理。
然后是预热和加热处理环节。
预热是对清洁的轧辊进行适当加热,以去除轧辊中的内应力,使轧辊能够在加热处理时不产生严重的变形。
加热处理是将轧辊加热到一定温度,并在特定条件下保持一定时间,使轧辊中的组织结构发生相应的变化,从而提高轧辊的硬度和耐磨性。
热处理是轧辊生产工艺流程中非常重要的一环。
它是通过对加热后的轧辊进行快速冷却和回火,调整轧辊的组织结构,使其达到预期的性能要求。
热处理的过程中,需要严格控制冷却速度和回火温度,以保证轧辊的硬度和韧性的平衡。
机械加工环节主要是对经过热处理的轧辊进行精加工。
这一环节通常包括车削、磨削、镗削等工艺,以保证轧辊的尺寸精度和形状精度。
表面处理环节是为了提高轧辊的抗腐蚀性能和表面质量。
这一环节通常包括抛光、酸洗、镀铬等工艺,以使轧辊的表面光滑、均匀,并具有一定的抗腐蚀能力。
最后是检测环节。
轧辊在生产过程中需要进行各种性能和质量的检测,以确保轧辊达到设计要求和使用要求。
检测包括尺寸检测、硬度检测、化学成分分析、金相分析等。
综上所述,轧辊的生产工艺流程包括熔化和铸造、铸锭处理、预热和加热处理、热处理、机械加工、表面处理和检测等环节。
通过这些环节的有序组合,可以获得性能优良、质量稳定的轧辊产品。
轧辊生产工艺流程轧辊是轧制金属的重要工具,在轧制过程中起到支撑金属材料、改变金属材料形状和尺寸的作用。
轧辊的生产包括轧辊铸造、热处理、精加工和质检等环节。
以下是轧辊生产的主要工艺流程。
首先,轧辊的生产始于轧辊铸造。
在轧辊铸造过程中,首先根据轧辊的结构参数,制定铸造工艺方案,确定熔炼材料和铸型材料。
然后,按照轧辊的形状和尺寸制作铸型,并在铸型内涂抹耐火材料。
接着,熔炼金属材料,将熔融金属倒入铸型中,待金属凝固后,取出轧辊铸件。
其次,轧辊的生产需要进行热处理。
热处理是为了改善轧辊的硬度和强度,提高轧辊的耐磨性和耐热性。
热处理一般包括淬火和回火两个步骤。
在淬火过程中,将轧辊加热至一定温度,然后迅速浸入冷却介质中,使轧辊表面形成硬脆组织。
随后,在回火过程中,将淬火后的轧辊加热至一定温度,保温一定时间,然后冷却至室温,使轧辊表面的脆性得到缓解,同时增加韧性和强度。
接下来,轧辊的生产还需进行精加工。
精加工包括车削、磨削和抛光等工艺。
首先,通过车削工艺将轧辊的外径和端面进行加工,使其符合要求的几何尺寸和表面粗糙度。
然后,通过磨削工艺将轧辊的外表面进行研磨,提高轧辊的表面光洁度和平行度。
最后,通过抛光工艺对轧辊进行抛光,使其表面得到更好的光亮度和光滑度。
最后,轧辊的生产还需要进行质检。
质检是为了验证轧辊的质量是否符合技术要求。
质检一般包括外观检查、尺寸检测和力学性能测试等项目。
外观检查主要是对轧辊的表面质量进行检查,包括表面有无裂纹、气孔等缺陷;尺寸检测主要是对轧辊的几何尺寸进行测量,包括外径、内径、宽度等尺寸;力学性能测试主要是对轧辊的硬度、强度等力学性能进行测试,以确保轧辊的使用性能。
综上所述,轧辊的生产工艺包括轧辊铸造、热处理、精加工和质检等环节。
每个环节都有其特定的工艺要求和技术要求,通过完成这些环节,可以制造出质量可靠、性能稳定的轧辊产品。
轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力,内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度,主要从轧辊材料方面来考虑;硬度通常是指轧辊工作表面的硬度,它决定轧辊的耐磨性,在一定程度上也决定轧辊的使用寿命,通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊,按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊,按材质可分为锻辊和铸辊(冷硬铸铁)。
通常轧辊的服役条件极其苛刻,工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件,其大致的性能要求如下:冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力,加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题,容易导致瞬间高温,使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此,冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力,同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr5、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。
20世纪50~60年代,这一时期的轧件多为碳素结构钢,强度和硬度不高,所以轧辊一般采用 1.5%~2%Cr锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火,常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能,并提高淬硬层深度,尽量保证轧辊表面组织均匀,改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始,随着轧件合金化程度的提高,高强度低合金结构钢(HSLA)的广泛应用,轧件的强度和硬度也随之增加,对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求,国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V 型钢工作辊,如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86CrMoV7、日本的MC2等。
轧辊修复加工工艺流程轧辊是钢铁、有色金属等工业领域中重要的加工设备之一,承担着压制、塑性变形等工作任务。
由于长期使用和工作环境的影响,轧辊会出现磨损、裂纹、疲劳断裂等问题,影响轧制质量和生产效率。
因此,轧辊修复加工工艺流程成为了轧辊维修的重要环节。
本文将详细介绍轧辊修复加工工艺流程的各个环节和步骤。
第一步:轧辊检测和评估在进行轧辊修复加工之前,首先需要对轧辊进行全面的检测和评估。
这一步骤的目的是确定轧辊的实际状况,包括轧辊表面的磨损程度、裂纹的情况、轧辊轴颈的磨损程度等。
常用的轧辊检测方法包括超声波检测、磁粉检测、磁记忆检测等。
通过对轧辊的检测和评估,可以为后续的修复加工工艺提供依据。
第二步:轧辊磨削修复轧辊修复加工的第一个环节是磨削修复。
磨削修复是通过机械磨削的方法对轧辊表面进行修复,去除磨损层和裂纹,使轧辊恢复原有的几何形状和尺寸。
磨削修复主要包括以下几个步骤:1. 清洗和除锈:首先需要对轧辊进行清洗和除锈,去除表面的污物和氧化物,保证磨削效果。
2. 粗磨:采用粗磨砂轮对轧辊表面进行粗磨,去除较深的磨损层和裂纹。
3. 精磨:采用精磨砂轮对轧辊表面进行精磨,使轧辊表面平整光滑,减少磨削痕迹。
4. 抛光:通过抛光工艺对轧辊表面进行抛光,提高轧辊表面的光洁度和光亮度。
第三步:轧辊热处理轧辊磨削修复后,需要对轧辊进行热处理,以提高轧辊的硬度和耐磨性。
轧辊热处理主要包括以下几个步骤:1. 预热:将轧辊放入炉内进行预热,使轧辊温度均匀升高,准备进行热处理。
2. 淬火:将轧辊迅速放入冷却介质中,使轧辊迅速冷却,以获得高硬度和较高的强度。
3. 回火:将淬火后的轧辊进行回火处理,以消除淬火时产生的内应力和改善轧辊的韧性。
4. 退火:对回火后的轧辊进行退火处理,以减少残余应力,提高轧辊的稳定性。
第四步:轧辊抛丸清理轧辊热处理后,轧辊表面会产生一层氧化皮和残余的热处理渣。
为了保证轧辊的质量和使用寿命,需要对轧辊进行抛丸清理。
9cr3mo冷轧辊钢的热处理9Cr3Mo冷轧辊钢的热处理9Cr3Mo冷轧辊钢是一种常用于冷轧生产线的重要材料,其性能的优劣直接影响到冷轧产品的质量和生产效率。
为了提高9Cr3Mo冷轧辊钢的性能,热处理是一项关键的工艺。
本文将探讨9Cr3Mo冷轧辊钢的热处理方法及其对性能的影响。
热处理是通过控制材料的加热、保温和冷却过程,使其达到特定的组织和性能要求的一种工艺。
对于9Cr3Mo冷轧辊钢而言,主要包括退火和正火两种热处理方式。
不同的热处理方式会对钢材的组织、硬度和韧性产生不同的影响。
首先是退火处理。
退火是将钢材加热至一定温度后,保温一段时间,然后缓慢冷却至室温的过程。
对于9Cr3Mo冷轧辊钢而言,退火处理能够使其组织细化、晶粒均匀化,从而提高其韧性和抗疲劳性能。
此外,退火还能够消除内应力,改善材料的变形能力和加工性能。
因此,在生产中,常常采用退火来提高9Cr3Mo冷轧辊钢的综合性能。
其次是正火处理。
正火是将钢材加热至一定温度后,保温一段时间,然后迅速冷却至室温的过程。
正火处理能够使9Cr3Mo冷轧辊钢的组织发生相变,从而提高其硬度和强度。
正火处理后的冷轧辊钢表面硬度高,能够更好地抵抗磨损和变形,从而延长冷轧辊的使用寿命。
然而,正火处理过程中易产生内应力,因此需要合理控制加热温度和冷却速度,以避免产生组织不均匀和裂纹。
除了退火和正火处理外,还有一些其他的热处理方法可以应用于9Cr3Mo冷轧辊钢。
例如,淬火处理能够在短时间内使钢材的组织快速转变为马氏体,从而提高其硬度和强度。
然而,淬火处理过程中易产生内应力和变形,需要进行适当的回火处理以提高韧性。
此外,还可以采用等温淬火处理来提高冷轧辊钢的综合性能。
9Cr3Mo冷轧辊钢的热处理是提高其性能的重要工艺。
通过合理选择退火和正火处理等热处理方法,能够改善9Cr3Mo冷轧辊钢的组织、硬度和韧性,从而提高冷轧产品的质量和生产效率。
然而,在实际应用中,需要根据具体的生产要求和条件,合理选择热处理工艺参数,以获得最佳的处理效果。
轧辊热处理轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊,按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊,按材质可分为锻辊和铸辊(冷硬铸铁)。
通常轧辊的服役条件极其苛刻,工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件,其大致的性能要求如下:轧辊类型主要性能要求辊身硬度工作温度℃热轧工作辊抗热疲劳裂纹性能,抗表面粗糙性能HB:196~302室温~850冷轧工作辊高硬度,耐磨性,抗疲劳剥落性能HS:90~105室温~180对热轧辊来说,辊面不允许出现裂纹,表面裂纹缺陷容易造成应力集中,加速扩展而使轧辊失效。
热疲劳裂纹主要起因于周期性交变热应力,严重情况下,裂纹扩展可能造成辊面剥落,甚至断辊。
冷轧辊主要失效形式包括划伤、粘辊和剥落等。
冷轧辊辊身表面应有高而均匀的硬度,其优劣表现在辊身工作层的耐磨性,即耐粗糙性。
大型热轧锻钢工作辊用钢的化学成分、临界点以及工艺参数如下。
热轧锻钢工作辊用钢化学成分(%)钢号CSiMnPSCrNiMoVCu55Cr0.50~0.600.17~0.370.35~0.65≤0.025≤0.0251.00~1.30≤0.30--≤0.2550CrMnMo0.45~0.550.20~0.601.30~1.701.40~1.80-0.20~0.60-60CrMnMo0.55~0.650.25~0.400.70~1.000.80~1.20-0.20~0.30-50CrNiMo0.45~0.550.20~0.600.50~0.801.40~1.80-0.20~0.60-60CrNiMo0.55~0.650.20~0.400.60~1.000.70~1.001.50~2.000.10~0.30-60SiMnMo0.55~0.650.70~1.101.10~1.50--0.30~0.40-60CrMo0.55~0.650.17~0.300.50~0.800.50~0.80≤0.250.30~0.4060CrMoV0.55~0.650.17~0.370.50~0.800.90~1.20-0.30`0.400.15~0.3570Cr3Mo0.60~0.800.40~0.700.50~0.902.00~3.000.40~0.600.25~0.60-常用热轧锻钢工作辊的临界点及工艺参数钢号临界点热处理Ac1Ac3Ar1Ms正火温度(℃)淬火温度(℃)回火温度(℃)55Cr735755--840~850820~840590~63060CrMo676805685-840~860860~870600~66060CrMoV765798-265890~910860~880600~68060CrMnMo700805655-820~840860~870650~68060SiMnMo700760--810~830830~850570~65070Cr3Mo800-700195810~880860~880-热轧工作辊进行的热处理一般有锻后热处理和调质。
轧机轧辊的加工工艺过程在轧机中,轧辊是核心部件之一,其性能和质量对整个轧机的工作效果和产品质量具有重要影响。
本文将详细介绍轧机轧辊的加工工艺过程,包括材料选择、毛坯制备、粗加工、精加工、热处理、表面处理和检测与质量控制等方面。
1.轧辊材料选择选择适合的轧辊材料是加工工艺的第一步。
轧辊材料应具备高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和良好的导热性等特性。
常用的轧辊材料包括高速钢、合金钢、碳素钢、合金铸铁等。
对于不同的轧机工作环境和加工要求,需根据实际情况选择合适的材料。
2.轧辊毛坯制备轧辊毛坯的制备包括锻造、铸造、焊接等方法。
根据所选材料和加工要求,选择合适的毛坯制备方法。
在毛坯制备过程中,需注意控制毛坯的尺寸和形状精度,保证毛坯质量符合要求。
3.轧辊粗加工粗加工的主要目的是去除轧辊毛坯表面的杂质和多余材料,同时初步形成轧辊的形状和尺寸。
粗加工的方法包括车削、铣削、磨削等。
在此过程中,需注意控制加工余量和粗糙度,为后续的精加工做好准备。
4.轧辊精加工精加工是轧辊加工的关键步骤,主要包括磨削、精车削、精铣削等。
精加工的目的是进一步细化轧辊表面,达到更高的尺寸精度和粗糙度要求。
在此过程中,需注意控制加工参数和刀具选择,确保加工质量和效率。
5.轧辊热处理热处理是提高轧辊性能的关键步骤,主要包括淬火、回火、表面强化处理等。
通过热处理可以改变轧辊材料的内部结构,提高其硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
在热处理过程中,需注意控制加热温度和冷却速度,避免出现裂纹、变形等问题。
6.轧辊表面处理表面处理可以进一步提高轧辊的耐磨性和抗腐蚀性。
常用的表面处理方法包括喷丸强化、渗碳淬火、氮化处理等。
通过表面处理可以增加轧辊表面的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。
在表面处理过程中,需注意控制处理时间和处理温度,确保处理质量和效果。
7.轧辊检测与质量控制在每个加工步骤完成后,应对轧辊进行检测,确保其尺寸、形状和质量符合要求。
检测方法包括外观检测、尺寸检测、无损检测等。
常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等:(1)合金锻钢。
用于轧辊的合金锻钢,在我国国家标准中已有规定,GB/T 13314-1991标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。
热轧轧辊用钢有55Mn2、55Cr、60CrMnMo、60SiMnMo等。
冷轧轧辊用钢有9Cr、9Cr2、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrN13W、8CrMoV 等。
(2)合金铸钢。
用于轧辊的合金铸钢种类尚不多,也没有统一标准。
随着电渣重熔技术的发展,合金铸钢的质量正逐步提高,今后合会铸钢轧辊将会得到广泛应用。
(3)铸铁。
铸铁可分普通铸铁、合金铸铁和球墨铸铁。
铸造轧辊时,采用不同的铸型,可以得到不同硬度的铸铁轧辊。
因此,有半冷硬轧辊、冷硬轧辊和无限冷硬轧辊之分:1)半冷硬轧辊。
轧辊表面没有明显的白口层,辊面硬度HS≥50。
2)冷硬轧辊。
表面有明显白口层,心部为灰口层,中间为麻口层,辊面硬度HS≥60。
3)无限冷硬轧辊。
表面是白口层,但白口层与灰口层之间没有明显界限,辊面硬度HS≥65。
铸铁轧辊硬度高,表面光滑、耐磨,制造过程简单且价格便宜。
其缺点是强度低于钢轧辊。
只有球墨铸铁轧辊的强度较好。
无限冷硬铸铁轧辊的发展无限冷硬铸铁轧辊是一种应用已久的轧辊材质,早在20世纪初,普通无限冷硬铸铁轧辊就在热轧带钢轧机上广泛应用。
无限冷硬铸铁轧辊的材质介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间。
与冷硬铸铁相比,其铁水中硅含量较高(含%~%Si),因此无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织内除含有与白口铸铁中相近似数量的碳化物和莱氏体外,还存在均匀分布的石墨。
无限冷硬铸铁轧辊中还常常加入不同含量的Cr、Ni、Mo等合金元素,随着Cr、Ni、Mo含量的增加,其硬化层深度大大增加。
无限冷硬铸铁轧辊辊身基体组织中含有较多的碳化物,具有较好的耐磨性;此外,在基体组织中均匀分布的少量细小石墨,起到了松弛机械应力的作用,有利于减轻辊身表层的剥落缺陷;同时,石墨本身具有良好的导热性能,在轧钢过程中,轧辊表面受热冲击时,石墨起缓冲热应力的作用,有利于防止热裂纹的产生。
gcr15钢冷轧辊的热处理
GCr15钢是一种含铬高碳合金轴承钢,通常用于制造轴承等高负荷零件。
对于GCr15钢冷轧辊的热处理,一般需要经过以
下步骤:
1. 预热:将GCr15钢冷轧辊加热至预定温度,通常在850℃左右,并保持一段时间,以消除内部应力和改善材料的可加工性。
2. 淬火:将预热后的GCr15钢冷轧辊迅速冷却至室温以下,
以达到硬化效果。
淬火方式可以选择油淬或水淬,根据具体情况进行选择。
3. 回火:将淬火后的GCr15钢冷轧辊加热至适当温度,通常
在150-250℃之间,并保持一定时间,以减缓硬度和提高韧性。
回火过程中的温度和时间需要根据具体要求进行控制。
4. 终冷:将回火后的GCr15钢冷轧辊自然冷却至室温,完成
整个热处理过程。
热处理可以改变材料的结构和性能,提高GCr15钢冷轧辊的
硬度、耐磨性和耐久性等特性。
热处理过程中的温度和时间需要根据具体要求进行控制,以保证最佳的性能和质量。
轧辊材料D2轧辊材料D2轧辊是钢铁工业中不可或缺的重要设备,它的质量直接影响到钢材的质量和生产效率。
而轧辊材料D2,作为一种高性能的工具钢,被广泛应用于轧辊的制造中。
下面将从材料特性、制造工艺和应用领域三个方面来介绍轧辊材料D2。
一、材料特性轧辊材料D2是一种高碳、高铬、高钼的工具钢,具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐热性。
其中,高碳含量使得D2钢具有较高的硬度和耐磨性,高铬含量可以提高其耐腐蚀性和耐热性,高钼含量则可以提高其耐冲击性和韧性。
此外,D2钢还具有良好的加工性能和热处理性能,可以通过淬火和回火等工艺来调节其硬度和韧性。
二、制造工艺轧辊材料D2的制造工艺主要包括熔炼、锻造、热处理和加工等环节。
首先,通过电弧炉或感应炉等设备将原材料熔化,然后进行精炼和调节成分,最终得到符合要求的D2钢坯。
接下来,将D2钢坯进行锻造,可以提高其密度和韧性,同时也可以消除内部缺陷和应力。
然后,通过淬火和回火等热处理工艺,可以调节D2钢的硬度和韧性,使其达到最佳的使用性能。
最后,进行加工和精加工,制成符合要求的轧辊。
三、应用领域轧辊材料D2广泛应用于钢铁、有色金属、建筑材料等行业的轧制生产中。
其中,钢铁行业是D2钢的主要应用领域,它可以用于生产各种钢材,如冷轧板、热轧板、无缝钢管等。
此外,D2钢还可以用于生产模具、切削工具、冲压模具等领域,具有广泛的应用前景。
总之,轧辊材料D2是一种高性能的工具钢,具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐热性,被广泛应用于轧辊的制造中。
通过优良的制造工艺和精湛的加工技术,可以制成符合要求的轧辊,为钢铁等行业的生产提供有力的保障。
铸钢轧辊表面处理技术铸钢轧辊是在轧辊铸造完成后,经过一系列的表面处理工艺进行加工和处理的。
这些表面处理技术对于轧辊的质量、性能和使用寿命具有重要的影响。
本文将介绍几种常见的铸钢轧辊表面处理技术。
一、机械处理机械处理是铸钢轧辊表面处理的一种基本工艺。
机械处理主要包括切削、打磨和抛光三个方面。
1. 切削:切削是通过刀具对轧辊表面进行削除,以改变其形状和尺寸。
切削过程要求刀具具有较高的硬度和耐磨性,同时还要具备足够的切削力和切削能力。
2. 打磨:打磨是通过磨料对轧辊表面进行磨削和磨光,以消除表面缺陷,提高表面质量。
打磨可以分为粗磨和精磨两个阶段,其中精磨是通过更细的磨粒对轧辊表面进行细化加工,以提高表面光洁度和平整度。
3. 抛光:抛光是通过抛光剂对轧辊表面进行加工,以进一步提高表面光洁度和平整度。
抛光是一种精细的表面加工工艺,可以使轧辊表面呈现出镜面效果。
二、热处理热处理是铸钢轧辊表面处理的重要工艺之一。
热处理可以通过改变轧辊的组织结构来提高其硬度、强度和耐磨性。
常见的热处理工艺有淬火、回火和渗氮等。
1. 淬火:淬火是将轧辊加热到适当的温度,然后迅速冷却,使轧辊表面形成高硬度的马氏体组织,从而提高轧辊的硬度和耐磨性。
淬火过程中要注意控制冷却介质和冷却速度,以避免轧辊表面出现裂纹和变形。
2. 回火:回火是将淬火后的轧辊加热到一定温度,然后冷却,以达到调质的目的。
回火可以消除淬火过程中产生的内应力和残余应力,提高轧辊的韧性和抗冲击性。
3. 渗氮:渗氮是将轧辊置于含有氮气的高温气体环境中,在一定时间内进行渗透和扩散,使轧辊表面形成高氮化物层,从而提高轧辊的硬度和耐磨性。
渗氮工艺具有渗透深度大、硬度高和耐磨性好等优点。
三、化学处理化学处理是铸钢轧辊表面处理的一种特殊工艺。
它主要是利用化学方法对轧辊表面进行处理,以改变其化学成分和表面性质。
1. 酸洗:酸洗是将轧辊置于酸液中进行处理,以去除表面氧化铁皮、锈蚀和杂质等,使轧辊表面呈现出洁净的金属光泽。
轧辊材料及热处理工艺轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力,内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度,主要从轧辊材料方面来考虑;硬度通常是指轧辊工作表面的硬度,它决定轧辊的耐磨性,在一定程度上也决定轧辊的使用寿命,通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
概述了传统的轧辊选材及其热处理工艺,同时,对轧辊材料及其热处理工艺的发展进行了展望。
传统冷轧辊材料及其热处理方式冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力,加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题,容易导致瞬间高温,使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此,冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力,同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。
20世纪50~60年代,这一时期的轧件多为碳素结构钢,强度和硬度不高,所以轧辊一般采用1.5%~2%Cr锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火,常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能,并提高淬硬层深度,尽量保证轧辊表面组织均匀,改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始,随着轧件合金化程度的提高,高强度低合金结构钢(HSLA)的广泛应用,轧件的强度和硬度也随之增加,对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求,国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V型钢工作辊,如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86Cr2MoV7、日本的MC2等。
这类材质的合金化程度较低,在经过最终热处理后,其淬硬层深度一般为12~15mm(半径),仅能满足一般要求,而且使用中剥落和裂纹倾向严重,轧制寿命低。
机械性能:强度、刚度、硬度、塑性强度指标HS=HRC+15 HS=HB/10+12 硬度在200-600之间,1HRC 相当于10HBS 硬度<450时,1HBS 相当于1HV铸态组织球墨铸铁:显微组织石墨为球状灰口铸铁:在珠光体(或铁素体)基体中分散有大量片状石墨,断口黑灰色,脆性材料白口铸铁:组织中含有较多的游离渗碳体,断口银白色,硬度高、脆,耐磨,冷硬轧辊外表层。
含碳量愈高,则形成的渗碳体愈多,构成大量Le ,因而硬度愈高,耐磨性也就愈好。
但含碳量高,韧性下降。
*正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3(F 全变成A )以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
目的:细化晶粒,消除内应力*退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
屈服强度:应力达到一定值,应力不变、变形增加 抗拉强度:均匀塑变向局部集中塑型转变的临界值目的:降低硬度、改善切削加工性、减小残余应力、细化晶粒*淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
M/B目的:提高刚度、硬度、耐磨、韧性、疲劳强度*回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却(空冷、水冷、油冷),以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
目的:消除马氏体不稳定性、高温回火得到S回,强度、韧性好低温回火得到M回,强度、耐磨性好覆膜砂:由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成对耐火材料的要求是:耐火度高、挥发物少、颗粒圆整粘结剂:一般采用酚醛树脂、呋喃树脂用作芯砂粘结剂固化剂:乌洛托品润滑剂:硬脂酸钙(防止覆膜砂结块、增加流动性)冷法用乙醇将树脂溶解,并在混砂过程中加入乌洛托品,使二者包覆在砂粒表面,乙醇挥发,得覆膜砂;热法把砂预热到一定温度,加树脂使其熔融,搅拌使树脂包覆在砂粒表面,加乌洛托品水溶液及润滑剂,冷却、破碎、筛分得覆膜砂。
高铬钢轧辊热处理工艺流程High chromium steel is a popular material for rolling mill rolls due to its high wear resistance and toughness. However, in order to achieve the desired mechanical properties, a carefully controlled heat treatment process must be followed. This process involves a series of heating and cooling steps that are designed to modify the microstructure of the steel in a way that enhances its properties.高铬钢是轧辊的常用材料,因为它具有高耐磨性和韧性。
然而,为了获得期望的机械性能,必须遵循一个精心控制的热处理工艺流程。
这个过程涉及一系列的加热和冷却步骤,旨在以一种改善钢的微观结构的方式来提高其性能。
The first step in the heat treatment process is heating the high chromium steel rolls to a specific temperature. This temperature is critical as it determines the transformation of the steel's microstructure. Typically, the rolls are heated in a controlled atmosphere furnace to prevent oxidation and ensure uniform heating.热处理过程中的第一步是将高铬钢轧辊加热到特定温度。
轧辊热处理淬火液1.引言概述部分的内容应该对轧辊热处理和淬火液进行简要的介绍和概括。
以下是一个可能的写作示例:1.1 概述轧辊热处理是指对轧辊进行高温处理以改善其力学性能和延长使用寿命的过程。
作为重要的冶金工艺之一,轧辊热处理在金属材料加工和成型领域中具有广泛的应用。
通过适当的热处理方法和选择合适的淬火液,可以提高轧辊的强度、硬度和耐磨性,从而使其能够承受高强度的冲击和压力。
淬火液是在轧辊热处理过程中起关键作用的介质。
它是一种特殊的液体,通过迅速吸收轧辊的热能,并使其迅速冷却,从而改变其内部的晶体结构和物理性能。
淬火液的选择和应用对轧辊热处理的效果具有重要影响。
根据轧辊的材料和要求,可以选择不同种类的淬火液,如水、油和聚合物等。
轧辊热处理和淬火液的研究和应用已经取得了显著的成果,对于提高轧辊的质量和性能具有重要意义。
随着科学技术的不断进步和发展,人们对于轧辊热处理和淬火液的研究仍在持续深入进行。
通过进一步的研究和应用,可以进一步提高轧辊的硬度、耐磨性,并降低其断裂和变形的风险,从而提高轧机的工作效率和生产效益。
在本文中,我们将对轧辊热处理和淬火液的重要性进行探讨,并对其进一步的研究和应用提出建议。
通过深入了解轧辊热处理和淬火液的相关知识,我们可以更好地理解其原理和机制,并为实际生产中的轧辊热处理过程提供科学指导和技术支持。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕轧辊热处理和淬火液展开讨论。
具体而言,文章将分为以下几个部分:第一部分是引言部分。
在引言中,我们将对本文的主题进行概述,介绍轧辊热处理和淬火液的基本概念以及其作用。
同时,我们将阐明本文的目的和意义。
第二部分是正文部分。
在正文的第一节,我们将深入探讨轧辊热处理。
具体而言,我们将介绍轧辊热处理的定义和作用,以及常见的方法和工艺。
通过对轧辊热处理的研究,我们可以更好地了解轧辊在工业生产中的重要性以及如何提高其性能和使用寿命。
接下来,在正文的第二节,我们将重点讨论淬火液的相关知识。
高铬钢轧辊热处理工艺流程随着工业技术的不断发展,高铬钢轧辊在冶金行业中的应用也越来越广泛。
高铬钢轧辊是一种重要的轧钢设备零部件,对于材料的性能和寿命有着重要的影响。
热处理是提高高铬钢轧辊的性能和寿命的关键工艺之一。
热处理工艺流程的合理性和严谨性,直接影响轧辊的质量和寿命。
因此,对高铬钢轧辊的热处理工艺流程进行深入的研究和分析,对于提高轧辊的性能和寿命有着重要的意义。
一、热处理工艺流程概述高铬钢轧辊的主要工艺流程包括热处理前的准备工作、热处理工艺、热处理后的处理工艺等几个方面。
下面对这几个方面分别进行详细介绍。
1. 准备工作高铬钢轧辊在进行热处理之前,需要进行一些准备工作。
首先是对轧辊进行表面清洗和除油处理,以保证热处理时的表面质量。
其次是对轧辊的尺寸进行严格的检查和测量,确保尺寸符合要求。
最后还需要对轧辊的化学成分进行检测和分析,以确定材料的质量和性能。
2. 热处理工艺热处理工艺是高铬钢轧辊热处理的关键环节。
热处理工艺包括加热、保温、冷却等几个主要过程。
首先是将轧辊放入加热炉中进行加热,以达到所需的温度。
在加热过程中,需要控制加热速度和温度均匀性,以避免产生过热和温度不均匀的现象。
加热到一定温度后,将轧辊保温一段时间,使得材料的组织发生相应的变化。
最后是对轧辊进行冷却处理,使得材料的组织和性能得到稳定。
3. 热处理后的处理工艺热处理后的处理工艺主要包括表面清洗、除氧化皮、打磨和检测等几个环节。
首先是对轧辊进行表面清洗,除去热处理时产生的氧化皮和其他杂质。
然后再对轧辊进行打磨处理,以使得轧辊的表面粗糙度和尺寸精度达到要求。
最后是对轧辊进行质量检测,以保证其性能和质量。
以上就是高铬钢轧辊热处理工艺流程的概述。
下面将对每一个环节进行详细的介绍和分析。
二、准备工作高铬钢轧辊在进行热处理之前,需要进行一些准备工作,以保证热处理的顺利进行和质量的保证。
以下将对准备工作进行详细介绍。
1. 表面清洗和除油处理在进行热处理之前,需要对轧辊进行表面清洗和除油处理,以保证热处理时的表面质量。
25cr2ni4mov钢辊轴锻后热处理工艺研究25Cr2Ni4MoV钢是一种常用的轧辊材料,在工业生产中广泛应用于轧机设备。
为了提高轧辊的使用寿命和性能,需要经过适当的热处理工艺来改善其组织和性能。
钢轧辊的主要热处理工艺包括退火、正火和淬火等。
在25Cr2Ni4MoV钢的热处理过程中,退火是必不可少的一步。
退火主要目的是消除锻造应力,改善材料的塑性和韧性,调整晶粒结构等。
退火可以分为完全退火和球化退火两种方式。
完全退火的工艺流程为先加热到1150-1200℃保温1-2h,然后进行快速冷却,最后在550-600℃进行时效处理。
这种工艺可以达到较高的强度和韧性,但晶粒较大,易于产生一些缺陷。
球化退火的工艺流程为先加热到1050-1100℃保温1-2h,然后进行缓慢冷却至800-850℃保温4-6h,最后在550-600℃进行时效处理。
球化退火可以获得细小的球状晶粒,提高材料的塑性和韧性,但强度偏低。
正火是在退火的基础上进行的一道工序,目的是调整材料的组织和性能。
常用的正火工艺包括加热到900-950℃保温1-2h,然后进行冷却至室温。
正火可以增加钢材的强度和硬度,但韧性较低。
淬火是提高材料硬度和强度的关键步骤。
淬火可以分为油淬火、水淬火和气体淬火等多种方式。
一般来说,对于25Cr2Ni4MoV钢轧辊,采用油淬火的方法效果较好。
淬火工艺参数一般为加热到980-1020℃保温1-2h,然后快速冷却至室温。
淬火可使组织变为马氏体,提高材料的硬度和抗磨性,但韧性较低。
以上是对25Cr2Ni4MoV钢轧辊的热处理工艺研究的基本介绍。
不同的热处理工艺可以得到不同的材料组织和性能,根据具体的应用需求选择合适的工艺是十分重要的。
希望这篇文章能够对相关领域的研究者和工程师有所帮助。
铸造轧辊热处理
铸造轧辊的热处理主要是通过改变轧辊表面的组织结构和硬度来提高其耐磨性和使用寿命。
热处理的工艺流程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
加热的目的是将轧辊的温度升至所需温度,常用的加热方式有火焰加热、电阻加热、感应加热和真空加热等。
保温阶段是为了让轧辊在适当的温度下保持一段时间,使其内部组织得以充分转变。
冷却阶段则是将轧辊以适当的速度冷却下来,以获得所需的硬度和组织结构。
在铸造轧辊的热处理过程中,淬火和回火是两个非常重要的步骤。
淬火是将轧辊加热到适当温度后,迅速冷却以获得高硬度的过程。
回火则是将淬火后的轧辊加热到较低温度,并保温一段时间,以消除内应力,提高韧性和耐磨性。
此外,铸造轧辊的热处理还需要考虑轧辊的材质、尺寸、使用条件等因素。
例如,对于大型轧辊,需要采用更为均匀的加热方式,以避免出现热应力导致的裂纹等问题。
同时,在热处理过程中还需要严格控制温度、时间等参数,以确保轧辊获得最佳的性能和使用寿命。
总之,铸造轧辊的热处理是一个复杂而重要的过程,需要综合考虑多种因素,以确保轧辊具有优异的性能和使用寿命。
轧辊加工知识点总结大全一、轧辊加工的类型轧辊加工主要包括粗加工、半精加工和精细加工三种类型。
粗加工主要是下料、锻造等加工方法;半精加工主要是切割、车削、镗削、齿轮加工等;精细加工包括磨削、抛光、表面喷涂等工艺。
二、轧辊的加工工艺1、轧辊的设计与制造轧辊的设计是轧辊加工的重要步骤。
轧辊设计应综合考虑材料的力学性能、用途、工艺要求和市场需求等因素,采用CAD/CAM技术进行优化设计。
制造工艺包括轧辊坯料的选择、热加工、热处理、表面处理和精密加工等工序。
2、轧辊的热处理轧辊热处理主要包括回火、正火、淬火等工艺,以提高轧辊的硬度、强度、耐磨性和韧性,使其适应于复杂的工作条件。
3、轧辊的表面处理轧辊的表面处理可以采用喷砂、喷丸、抛丸等工艺,以提高其表面粗糙度、清洁度和表面强度,以及提高表面的耐磨性、耐腐蚀性和附着力。
4、轧辊的精密加工轧辊的精密加工主要包括数控车削、数控磨削、数控铣削等工艺,以提高轧辊的几何尺寸精度、表面质量和精度,以及提高轧辊的装配精度和工作寿命。
5、轧辊的检测与调试轧辊的检测主要包括外观检查、几何尺寸检查、性能测试等工序,以保证轧辊的质量合格。
轧辊的调试包括装配调试和使用调试,以保证轧辊的正常工作和生产。
三、轧辊的加工质量控制轧辊的加工质量控制是轧辊工艺的重要组成部分,其质量控制主要包括轧辊的几何尺寸和表面质量、力学性能和工作寿命等方面。
1、轧辊的几何尺寸和表面质量轧辊的几何尺寸和表面质量主要包括轧辊的直径、长度、倒角、圆角、表面粗糙度、平整度等方面。
2、轧辊的力学性能轧辊的力学性能主要包括轧辊的硬度、强度、韧性、疲劳性能等方面。
3、轧辊的工作寿命轧辊的工作寿命主要包括轧辊的耐磨性、耐久性、抗疲劳性、抗腐蚀性等方面。
以上是轧辊加工的知识点总结,轧辊作为加工制造行业的重要零部件,其加工工艺和质量控制对整个工业生产具有重要意义。
希望能对相关从业人员有所帮助。
轧辊材料及热处理工艺轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力,内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度,主要从轧辊材料方面来考虑;硬度通常是指轧辊工作表面的硬度,它决定轧辊的耐磨性,在一定程度上也决定轧辊的使用寿命,通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
概述了传统的轧辊选材及其热处理工艺,同时,对轧辊材料及其热处理工艺的发展进行了展望。
传统冷轧辊材料及其热处理方式冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力,加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题,容易导致瞬间高温,使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此,冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力,同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。
20世纪50~60年代,这一时期的轧件多为碳素结构钢,强度和硬度不高,所以轧辊一般采用1.5%~2%Cr锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火,常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能,并提高淬硬层深度,尽量保证轧辊表面组织均匀,改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始,随着轧件合金化程度的提高,高强度低合金结构钢(HSLA)的广泛应用,轧件的强度和硬度也随之增加,对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求,国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V型钢工作辊,如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86Cr2MoV7、日本的MC2等。
这类材质的合金化程度较低,在经过最终热处理后,其淬硬层深度一般为12~15mm(半径),仅能满足一般要求,而且使用中剥落和裂纹倾向严重,轧制寿命低。
通过改进热处理方式,即进行重淬1~2次,提高了该类轧辊的淬硬层,但每次重淬不仅需要一定的热处理费用,而且会使轧辊直径都要损失5mm左右,同时轧辊在经过多次热处理后容易变形,难以满足高精度轧辊的形位公差要求。
因此,研制深淬硬层冷轧辊不仅可以大幅度地降低冷轧辊的消耗,减少轧辊在使用过程中的重新淬火次数,延长轧辊寿命,具有重大的经济效益。
为了减少重淬消耗,提高轧辊的淬硬层深度、接触疲劳强度、韧性,延长其使用寿命,从20世纪70年代后期到80年代中期,国内外开始研究使用铬含量在3%~5%的深淬硬层冷轧工作辊钢。
3%铬冷轧辊不需重淬,且有效淬硬层深度可达到25~30mm,5%Cr冷轧辊有效淬硬层深度则达到40mm,其耐磨性和抗事故性能也有显著提高。
在这一阶段,国内试制了9Cr3MoV钢,国外一些制造厂也先后开发推广了深淬硬层冷轧辊,如美国的3.25%Cr钢和5%Cr钢,日本的KantocRP53、FH13、MnMC3和MC5等。
这些钢都采用高碳高合金材料,具有良好的硬度和耐磨性,但轧辊淬硬表面脆性大,接触疲劳寿命低,质量不稳定。
为提高淬硬层深及接触疲劳寿命,降低淬硬层脆性及过热敏感性,同时也为满足轧件对冷轧工作辊力学性能和使用性能的进一步要求,自20世纪80年代中、后期,国外轧辊生产厂对5%Cr冷轧辊钢进行了化学成分的优化工作,主要是在5%Cr钢中增加钼、钒的含量或加入钛、镍等元素。
添加0.1%左右钛的5%Cr钢轧辊中,钛以碳氮化合物(TiCN)形式在基体中微细析出,经过摩擦损耗后TiCN脱落,在轧辊表面形成划痕,使适度的粗度再生。
在镀锡板轧机的实际操作中,有效利用粗糙度降低小的优点,从轧制初期就可高速轧制。
在最终热处理过程中,对轧辊钢的淬火和加热限制在奥氏体中含碳量不超过0.6%的程度,然后进行尽可能强烈的冷却,这样就可以得到较深的淬硬层。
此时,轧辊的淬硬层组织除隐针马氏体(以板条为主)外,尚有约4%的碳化物和10%左右的残留奥氏体。
轧辊的表面硬度(包括残余压应力的影响)约为HS(D)95~99。
最后,用低温回火将轧辊表面硬度调整到规定值,低温回火越充分,硬度偏低时韧性越好,抗热裂能力越高。
钼、钒含量的增加导致淬火后钢中含有较多的残余奥氏体,回火后大部分又转变为新马氏体,这样就有助于提高轧辊硬度,增强耐磨性并降低磨损面粗糙度。
传统热轧辊材料的选用及热处理工艺热轧辊常工作在700℃~800℃的高温环境,与灼热的钢坯相接触,需要承受强大的轧制力,同时表面要承受轧材的强力磨损,反复被热轧材加热及冷却水冷却,经受温度变化幅度较大的热疲劳作用。
这就要求热轧辊材料必须具有高的淬透性、低的热膨胀系数、高的热传导能力和高的高温屈服强度及高的抗氧化性。
国内曾经使用过锻钢轧辊和无限冷硬铸铁轧辊,除普通冷硬铸铁外,还有低镍铬钼、中镍铬钼、高镍铬钼铸铁材料,高档次的冷硬铸铁材料为高镍铬钼冷硬铸铁。
这类材质轧辊的缺点是硬度低,耐磨性不好。
后来采用了球墨复合铸铁轧辊,相对而言,使用寿命提高了几倍,至今仍然在使用。
国外则一般采用半钢和高硬度特殊半钢材质,对克服表面粗糙和抗磨损都很有效。
为了提高热轧辊的表面耐磨性,热轧辊的材料不断地得到改进,其基本的发展过程是从冷硬铸铁到高铬铸铁到半高速钢和高速钢。
高铬铸铁轧辊的化学成分为:2.0%~4.0%C,10%~30%Cr,0.15%~1.6%Ni,0.3%~2.9%Mo。
其本质是一种高耐磨性的高合金白口铁,铬含量一般在10%~15%,其碳化物主要是M7C3型,与白口铸铁的连续的M8C型碳化物不同,它不但具有良好的耐磨性,还有较高的硬度(HV可达1800),基体为奥氏体、马氏体,因而其硬度和韧性结合较好。
实际的轧制生产表明,高铬铸铁轧辊有较好的抗热裂性能,原因是轧辊表面生成一层致密且有韧性的铬的氧化膜,能减少热裂纹的数量和深度。
因此,高铬铸铁辊在20世纪80年代被非常广泛用于精轧前架。
目前,高铬铸铁复合轧辊已广泛用作热轧带(钢)连轧机,粗轧和精轧前段工作辊、宽中厚板;粗轧和精轧工作辊及小型型钢和棒材轧机精轧辊等。
高铬铸铁轧辊的热处理有两种形式,一是低于临界转变温度的亚临界热处理,另一种是高于临界点A3的高温热处理。
高铬轧辊表面材料的珠光体基体,希望具有极细的片间距,并在基体上有大量弥散分布的二次碳化物,要求有尽量低的残余奥氏体和残余应力,所以一般选用后一种形式的热处理,具体为正火加回火。
高速钢作为热轧辊材料的应用在1988年始于日本,20世纪90年代初期美国和欧洲也进行了研制,我国在20世纪90年代后期开始研制和使用高速钢轧辊。
一般高速钢的成分为1%~2%C,0%~5%Co,0%~5%Nb,3%~10%Cr,2%~7%Mo,2%~7%V,1%~5%W。
因为拥有大量可形成强碳化物的合金元素如W和V,其最终的显微组织含有大约10%~15%具有极高硬度和高温稳定性的碳化物,所以在高温下工作能保持较高的强度和硬度。
其工作层硬度高,可达到80~85HS,具有较好的耐磨性和抗热裂性,轧辊表面没有出现热裂纹,一般没有剥落现象。
近年来国外在热轧薄板粗轧机架采用半高速钢轧辊也获成功,其耐磨性是高铬钢轧辊的2倍,且咬入性能和抗热疲劳性能好,因而成为热轧薄板粗轧机架和线棒材中轧机架轧辊的理想选择,半高速钢的化学成分范围为:1.5%~2.5%C,0.5%~1.5%Si,0.4%~1.0%Mn,1.0%~6.0%Cr,0.1%~4.0%Mo,0.1%~3.0%V,0.1%~4.0%W。
高速钢热轧辊的热处理方式一般采用淬火加回火,在加热到高温时,钢中的二次碳化物充分溶解,一次共晶碳化物部分溶解。
这些碳化物所含有的碳和合金元素溶入奥氏体中,增加了奥氏体中碳和合金元素的含量。
在淬火时它们固溶于贝氏体和马氏体中,而在回火时析出了弥散的碳化物,使钢呈现出比淬火时硬度还要高的二次硬度。
因此为了增加基体的硬度,应提高淬火温度,同时,为了防止基体中出现块状粗大的碳化物,应尽量降低淬火温度,一般确定最佳淬火温度为1050℃~1150℃,同时回火温度为550℃~600℃。
为了保证基体中含有大量弥散分布的球状MC型碳化物,应增加V含量,但V不宜过高,因为V会降低淬透性,凝固时生成粗大的一次碳化物,淬火时不能完全溶入奥氏体,从而降低了断裂韧性,同时还会降低轧辊的表面粗糙度。
轧辊材料及热处理工艺的发展趋势冷轧辊的发展方向将是在进一步提高强度硬度和淬硬层深度的同时,保证一定的韧性。
大型冷轧工作辊将普遍采用含钒、铣、镍等元素的改进型5%Cr钢制造。
为提高材料的淬透性,Cr的含量将进一步增加,如8%~10%Cr及更高铬的锻钢已开始用于实际生产,但含Cr量的增加会导致较差的韧性,因此需要适当平衡C和Cr含量,在较低的温度下淬火获得所需要的冷轧辊硬度,从而减少轧辊的断裂和降低其断裂敏感性。
另外,随着锻件制造技术的进一步完善,高铬钢工作辊将更多地应用于大型冷连轧机。
5%Cr及其含钒的改进型钢广泛用于大型支承辊锻件,高铬含量的大型锻钢支承辊进入实用阶段。
大型冷轧工作辊要求采用电渣重熔锭锻制,而大型支承辊锻件用钢则被广泛采用钢包精炼并真空除气的冶铸工艺生产,钢水的纯净度均达到较高水平。
热轧辊工作在交变的高温和力的作用下,其表面反复受到摩擦,会产生强烈的磨损,因此热轧辊的发展主要在于进一步提高其耐磨性。
在实际的轧制生产中,表面淬火和渗碳强化处理的热轧辊己不能满足对其高耐磨性的要求,但整体的高速钢或硬质合金轧辊成本极高,对于轧辊芯部材料将造成浪费。
因此,轧辊的生产迫切需要进行表面处理,将硬质合金或陶瓷材料熔覆在轧辊的表面作为轧辊的工作表层。
表面镀铬、火焰喷涂、等离子喷涂以及激光毛化都是工具表面合金强化技术,将进一步用于提高的轧辊的性能。
总之,合理选材及采用合适的热处理方式高质量地制造轧辊,可以节约大量的辊材,降低轧钢生产成本,同时提高轧辊的质量和产量。
因此,应重视轧辊选材的新动向,从轧钢的实际条件出发.开发轧辊的新材质,提高轧辊的制造质量。