（精品）冷辊锻坯夹渣的电镜分析

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1、．!：塑至主星全里童垒lI墨主銮銮鎏王盒笙茎塞：!：冷辊锻坯夹渣的电镜分析李秀芬(邢台机械轧辊(集团)有限公司，河北邢台054025)摘要：通过化学成分、显微组织、断口形貌的检验，对Cr3锻钢冷轧工作辊的剥落原因进行了分析。结果表明：电渣重熔时钢锭内部产生的夹渣使得轧辊在淬火过程中形成裂纹，在随后的冷处理时裂纹失稳扩展造成轧辊剥落。J关键词：冷轧辊；剥落；断口分析；夹渣SpallingAnalysisbyMicrascoponInclusionofForgedBlanksofColdRollsUXiufen(xing

2、tniMachinery&MiningRoll(Group)Corp，XingtaiHebei054025)Abslract：Thispaperanalysesthec18．LISeof8palli。塔ofCr3coldforgedsteelworkroilsthroughinspectionofchemicaleonl—position、商cⅫtrtIc啪、SEMphotograph．Theresultshowsthatinclusionsformedintheingotsduringelectro—slagmne

3、hingprocessinducecracksduringquenching，andthenspaUingOUlIYIsbecauseofunstableexpansionofcrackintheproussofnlb∞cooingafterwards。KeyWords：Coldroll；Spalling；Fractngraphy；Inclusion1、引言我公司生产的代号为1DOG55045—11#的Cr3锻钢冷轧工作辊在冷处理时从辊身端部发生剥落，剥落后的轧辊形貌(图1)，剥落处的形貌(图2)。此回12、检验与结

4、果轧辊剥落后形成两块剥落块。1号剥落块(图3)和2号剥落块(图4)，两块剥落块能完好吻合在一起，而且可明显看出裂纹源。1号剥落块的放大辊的工艺流程为：备料一电炉冶炼—铸锭一锻造电极一电渣重熔一锻造热处理一预备热处理一最终热处理(表面淬火、冷处理和低温回火)。图2形貌(图5)，2号剥落块的放大形貌(图6)，用箭头分别在图2和图3上标出两块剥落块的裂纹源。从l号剥落块裂纹源处切取一块试样进行化学成分分析，结果见表1。表1冷轧辊剥落块化学成分(质量分数)％Table1Chemicalcompositionofcoldrol

5、lerspallingblock(w)％l元素CsiMnPSMoNilf实测值07906703000120004320O210．61I标准值0．78—08606，0．902～0．40020002030—32017—027o60。o80l1042004第七届全国冶金轧辊学术交流年会论文集由表1可见学成分相符。此辊的化学成分与材质要求的化l=-对2号剥落块裂纹源处进行电镜及能谱榆验，断口形态为准解理断口(图7)。能谱检测结果如图3图5图9为2号剥落块鼓突部分的放大照片，对鼓突处标注的1点、2点、3点、4点进行能谱分析。能

6、谱分析结果如下：4点处的成分为C、O、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe。估计为含Mg、Ti的氧化物夹渣(图lO)。5点处的成分为c、O、Mg、Si、Mo、Ca、Ti、Cr、Mn、图8为2号剥落块棱边处(即裂纹源)20×的电镜照片，其上面有一明显鼓突(大约25ram)。I譬14糊6幽8Fe。估计为含Mg、si、c8、Ti的氧化物夹渣(图11)。6点处的成分为C、O、F、Si、S、Ca、Fe。估计为含F、Si、s、Ca、0的夹渣和少量夹杂物(图12)。7点处的成分为C、O、Mg、Si、Mo、Ca、Ti、Cr、Fe。估计为含M

7、鼽si、ca、Ti的氧化物夹渣(1羽13)。将2号剥落块裂纹源附近(棱边以里)进行金相观察，结果如下：第七届全国冶金轧辊学术交流年会论文集105夹杂物：硫化物和氧化物均为0．5级(按YB9—68评定)。金相组织：马氏体及残奥+贝氏体+少量碳化物。晶粒度为8，5级(按YB／T5148—93评定)。夹杂物、金相组织、晶粒度结果正常。图9图103、结果分析能谱分析裂纹源处存在大量夹渣，Cr3冷辊钢锭的冶炼采用电渣重熔法，渣系的主要成分为CaF2、CaO、Si02、MgO＼Ti02，这与能谱的检测结果是一致的。电渣重熔的方法

8、是先浇一根自耗电极，在铜制水冷结晶器内装有高温、高碱度熔渣。自耗电极的一端插入渣池内，自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。当电流通过回路时，渣池靠本身的电阻加热到高温并且在通黜陛炽{珊峨譬蝌凇警嶝}奄岩掰∥缸掷r。，●⋯⋯T●⋯‘loll●●j¨_-1嚣：．：m⋯。I?《二，i?撼i图11图13电过程中，渣池还不