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1、离心铸造高速钢辊环的研制符寒光 陈群 殷作虎摘 要：研究了高速钢成分、离心铸造工艺参数和复合变质处理对高速钢辊环性能的影响。结果表明,选择高V高Nb并经Y—K—Na复合变质处理的高速钢,在离心铸造条件下制造的辊环,具有成分偏析小、硬度高、硬度均匀性好等特点,用于高线预精轧机,其使用寿命比常用的合金铸铁辊环提高5～8倍。关键词：高V高Nb高速钢 变质处理 离心机转数 离心时间 辊环STUDIESONECCENTRICALLYCASTHIGHSPEEDSTEELROLLCOLLARFuHanguang(Beijing
2、MetallurgicalEquipmentResearchInstitute)ChenQun(BaoshanIndustrialCorp.)YinZhuohu(JianlianAlloyResearchInstituteofWuXiYongxinGroup)Abstract：Influencesofchemicalcompositionsofhighspeedsteel,processparametersofeccentricallycastingandcombinedquenchingandtempering
3、treatmentsontheperformanceofhighspeedsteelrollcollarhavebeeninvestigatedandresultsshowthattherollcollarmanufacturedundertheeccentricallycastingconditionsusingthehighVandNbcontentandhardenedandtemperedhighspeedsteelasthestartingmaterialshowssuchexcellentproper
4、tiesassmallsegregationandhighanduniformhardness.Thelifeexpectancyofthecollarusedinthehighspeedwirerodprefinishingmillis5to8foldlongerthanthatoftheconventionalalloycastironrollcollar.Keywords：highVandNbcontenthighspeedsteel modification centrifugespeed centrif
5、ugetime rollcollar▲1 前 言 轧辊是轧钢生产中的主要消耗备件,其性能好坏将直接影响轧材的表面质量和轧材成本。因此对轧辊材质和生产工艺的研究,已成为国内外冶金生产厂家共同关注的问题。50年代以来,国外工业发达国家轧钢生产工艺和设备迅速发展,为适应轧钢生产需要,各种强度高、耐磨性好的轧辊相继问世,如半钢轧辊、锻造白口铁轧辊、高铬铸铁轧辊和高速钢轧辊等,使得辊耗逐年下降,尤以日本降低幅度最高,达到1.0～1.5kg/t。我国轧辊生产现状与国外工业发达国家相比,差距较大,辊耗几乎是国外的3倍左右。为
6、满足国内对高性能轧辊的需求,我们开展了高速钢辊环的研究。2 高速钢辊环成分设计 辊环成分设计原则是在保证辊环具有高硬度、高耐磨性和适宜韧性前提下,尽量降低成本,简化生产工艺。 C是高速钢中的基本元素。一方面要保证与碳化物形成元素W、Mo、Cr、V等形成足够数量的碳化物;另一方面又要有一定的碳量溶入高温奥氏体中,使辊环淬火后获得过饱和的马氏体,以此保证辊环工作层具有高硬度和耐磨性以及良好的高温硬度。含量过高,碳化物数量增加,同时基体组织碳化物分布的不均匀性增大,使钢的塑性降低,脆性增加,在轧制过程中辊表面极易发
7、生脆性剥落。综合考虑将w(C)控制在1.2%～1.8%。 W是提高高温硬度和耐磨性的主要元素。在钢中既能形成碳化物,又能部分溶于固溶体中,溶于马氏体中W原子与C结合力强,强烈阻碍它在回火时的析出,使钢具有良好的回火稳定性。Mo与W结构及物理性能相近,可以互相代替,1%Mo可以代替1.6%～2.0%W。含Mo高速钢碳化物的不均匀性明显优于钨系高速钢,Mo系高速钢的红硬性低于钨系,但其抗弯强度和冲击韧性明显好于W系高速钢。综合考虑将w(W)控在5.0%～7.0%,w(Mo)控制在4.5%～6.0%。 V是提高高速
8、钢耐磨性的重要合金元素之一。随着钢中w(V)增加,耐磨性能提高;含量过高,辊环成本增加,因此w(V)控制在1.5%～2.5%。Cr在高速钢中主要是增加淬硬层深度,通常含量均在4%左右,根据回炉料情况,将w(Cr)控制在3.7%～4.5%。 用普通静态铸造方法生产的高速钢辊环组织粗大,辊环内部易产生缩孔、疏松和气孔等铸造缺陷,辊环硬度均匀性低,使用寿命短。用离心铸造方法制
