轧辊用高速钢复合变质及热处理工艺研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要铸造高速钢轧辊材料碳含量及合金元素含量都较高，形成的碳化物种类也较多。在离心铸造过程中，这些碳化物因比重不同会出现偏析，造成轧辊辊身沿径向的性能不均；同时，有些碳化物沿初生奥氏体晶界析出，从而造成组织中有沿晶界连续分布的网状碳化物，导致轧辊的使用性能严重下降。因此，消除偏析和破碎沿晶界连续分布的网状碳化物是提高离心铸造复合高速钢轧辊综合性能的有效途径．对于轧辊高速钢而言，合理选材、采用合适的变质方式及热处理工艺，可以节约大量辊材，提高轧辊质量，降低轧钢生产成本。本文在实验室条件下，针对离心铸造高速钢轧辊制造问题，重点研究了化学成分选择、复合变质及热处理对轧辊用高

2、速钢的显微组织及力学性能的影响．针对钨元素密度较大、相对偏析严重的问题，在高速钢的成分设计中，降低了钨的含量，设计了高钼高钒高速钢成分。利用金相显微镜及高倍视频显微镜(HSVM)等手段，研究了采用K／Na、Mo、V复合变质处理的高速钢的组织变化。结果表明：高速钢经复合变质处理后，晶粒得到细化，初生奥氏体呈等轴晶形式，同时碳化物形貌发生显著变化，网状共晶碳化物断裂，产生较多块状及颗粒状碳化物且分布均匀；1．∞铀：／Na．Mo-V复合变质处理后，高速钢的组织最好。研究7淬火温度、冷却方式、回火温度和回火次数等工艺条件对高钼高钒高速钢组织和性能的影响。发现在油冷、盐冷及空冷淬火条件下，低于1

3、025℃的范围内，高速钢的硬度随着温度的升高而增加：超过1075"C，随淬火温度升高硬度降低。高速钢盐冷淬火既有较高的淬透性，又不易出现裂纹。1050～10"／5℃盐冷淬火较好，在此条件下，高速钢525℃回火后硬度达最大值，两次回火可以满足要求，三次回火后，硬度反而降低。最优热处理工艺为：1050～1075℃×50min(三次)，盐冷+520～530℃×3～5h(两次)，空冷。力学性能测试结果表明：高速钢经1．0％K／Na-Mo-V复合变质和淬火、回火热处理后，硬度及红硬性变化不明显，但冲击韧性和耐磨性较高，具有优良的综合性能。关键词：轧辊用高速钢；K／Na-Mo．V复合变质；组织；热

4、处理；性能Ⅱ山东大学硕士学位论文ABSTRACTThecastinghig：h-speedsteel(HSS)rollscontainhighcarbonandalargeamountofalloyelcnlents,whichresultsindifferentkindsofcarbides．Duringcentrifugalcastingprocess，thecarbideswouldsegregateduetodensityvariation,SOthepropertiesoftherollswouldbccolucunhomogeneomradially．Meanwhilc,s

5、omt：carbidesdistributealongtheboundaryofaustenitegrainswhiletheya∞precipitatingfromtheliquidphase,whichleadstotheomergeneoofcontinuousnetworkofcarbidesalloomtemperature,andthiswouldc棚ma8cv雠declineofrolls’propel'tics．Thusitis锄ettieientapproaelatoimproverolls’propertiesbypreventingsegregationandbr

6、eakingthenetworkofcarbidesdistn'butingalongthegrainboundaries．Andreasonableselectionofmaten'ials,modificationandheatn℃a劬a嚏couldsavealargenumberofrollmaterials,reduceproductioncostofrollingandimprovequalityandoutputofrolls．InviewoftheproblemexistinginmanufacturingtechnologyofcentrifugalcastingHSS

7、rolls，theeffectsofelaemiealcomposition,modificationtreatmentandheattreatmentofHSS011themierostruetureandmechanicalpropertieswe犯investigatedinthisthesis．Duetoitshighdemityandseveresegregation,theamountoftungstenwaftreducedinc