高速鋼軋輥熱處理進(jìn)展
2018-09-14 10:51 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng) 系統(tǒng)管理員
20 世紀(jì)是世界鋼鐵工業(yè)大發(fā)展的年代。1900 年世界鋼產(chǎn)量為2850 萬t，到2000 年達(dá)到8.43億t，增長(zhǎng)28.5 倍。20 世紀(jì)50 年代至70 年代，鋼產(chǎn)量由2 億t 左右增至7 億t，是次高速增長(zhǎng)期。其后由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)，經(jīng)濟(jì)蕭條，在7 億～8 億t/a 之間徘徊，直到2000 年才超過8 億t。進(jìn)入21 世紀(jì)世界鋼產(chǎn)量進(jìn)入了第二個(gè)高速增長(zhǎng)期，由8 億t/a 增至2010 年的14.14 億t。目前仍處在這個(gè)高速增長(zhǎng)期之內(nèi)。受金融危機(jī)的影響，2009 年世界粗鋼產(chǎn)量為12.20 億t，下降8%。2010年，全球粗鋼產(chǎn)量達(dá)到14.14 億t，同比增長(zhǎng)15%，創(chuàng)歷史新高。2010 年中國(guó)粗鋼和鋼材產(chǎn)量分別為6.2665 億t、7.9627 億t，同比分別增長(zhǎng)9.3%和14.7%。2011年以后，鋼產(chǎn)量維持在16億噸左右。
高速鋼軋輥的基本特點(diǎn)有：碳化物硬度高；熱穩(wěn)定性好；優(yōu)良的強(qiáng)韌性；淬透性好；形成氧化膜能力強(qiáng)；良好的抗熱裂性；耐磨性良好。高速鋼軋輥成分的主要特點(diǎn)是:有較高的碳含量和釩含量，目的是為了得到較多高硬度的MC型碳化物，提高軋輥耐磨性。有較高鉻含量，使軋輥中含有一定數(shù)量的M7C3 型碳化物，對(duì)改善軋輥表面抗粗糙性，降低軋制力是有益的。另外，離心鑄造高速鋼軋輥中含有5%以下的鈮，有利于降低高速鋼中合金元素及其碳化物密度差大而引起的偏析。
高速鋼軋輥制造技術(shù)有以下幾種:鍛造高速鋼軋輥，鑄造高速鋼軋輥，噴射沉積成形(OSPREY)高速鋼軋輥和熱等靜壓(HIP)制造高速鋼軋輥。其中，鑄造高速鋼軋輥可以采用的方法有:離心鑄造法(CF)，連續(xù)澆注外層成型法(CPC)，電渣重熔法(ESR)和液態(tài)金屬電渣熔接法(ESLLM)。
高速鋼軋輥熱處理研究進(jìn)展的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:淬火對(duì)高速鋼軋輥組織和性能的影響為了準(zhǔn)確制訂高速鋼軋輥的熱處理工藝。經(jīng)1050℃奧氏體化后的連續(xù)冷卻曲線分析得知:高速鋼軋輥的貝氏體溫度低于400℃，且獲得貝氏體的冷卻速率低于10℃/s，當(dāng)高速鋼軋輥的冷卻速率超過10℃/s，則獲得高硬度的淬火馬氏體基體。奧氏體化保溫時(shí)間對(duì)高速鋼軋輥組織和性能有一定的影響。淬火保溫時(shí)間影響高速鋼軋輥的顯微組織，寶鋼將含量為2.28%C，4.66%W，4.79%Mo，6.05%V，7.70%Cr，0.60%Ni，0.80%Si和0.50%Mn 高速鋼軋輥經(jīng)1000℃奧氏體化后，研究了顯微組織變化情況。奧氏體化保溫2h 后，高速鋼軋輥組織中的碳化物以M7C3 型為主；保溫4h 后，碳化物以M2C 型為主；保溫6h 后，碳化物則以MC 型為主。奧氏體化保溫時(shí)間還影響高速鋼軋輥耐磨性，奧氏體化保溫2h，高速鋼的耐磨性差，碳化物剝落嚴(yán)重；保溫時(shí)間延長(zhǎng)至4h，高速鋼軋輥磨損均勻，只有少數(shù)較粗大的M2C 型碳化物發(fā)生了剝落；保溫時(shí)間延長(zhǎng)至6h，M7C3 型碳化物消失，高硬度MC 碳化物增加，沒有發(fā)生碳化物脫落的現(xiàn)象，高速鋼軋輥耐磨性好。
回火對(duì)高速鋼軋輥組織和性能的影響。回火溫度的合理控制實(shí)際高速鋼軋輥使用中，并非回火硬度高處的使用效果好。回火溫度對(duì)含2.0%C，5.0%V，3.0%Mo，1.5%W，6.5%Cr 和1.0%Ni 高速鋼軋輥硬度、耐磨性和抗表面粗糙性的影響。540℃回火，硬度達(dá)到高值，超過540℃，硬度逐漸降低。另外，540℃回火，高速鋼軋輥磨損失重量少，耐磨性好，隨著回火溫度升高，磨損失重量增加，耐磨性下降。
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