工作辊高铬钢淬回火热模拟研究.pdf

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1、No．6《大型铸锻件》November2012HEAVYCASTINGANDF0RGING工作辊高铬钢淬回火热模拟研究刘红才赵文辉(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)摘要：为系统研究高铬钢在淬回火过程中的组织、性能、碳化物及物相的转变，对工作辊高铬钢进行热模拟试验。通过金相法、扫描电子显微观察、能谱分析、x射线衍射及硬度检测等手段，系统研究了固态高铬钢材质在热模拟工艺下的组织转变规律及硬度变化趋势。关键词：工作辊；高铬钢；热模拟试验中图分类号：TG162．6文献标识码：BResearchonQuenchingandTemperingThermalSimu

2、lationofHighChromiumSteelofWorkingRoll’LiuHbngcai，ZhaoWenhuiAbstract：Asystematicstudyofmicrostmcture，performance，carbideandphasetransformationofhighchromiumsteelinquenchingandtemperingprocesshasbeendone．Throughthemethodsofopticalmicroscope，scanningelectronmicroscope，energyspectrumanalys

3、is，Xraydiffractionandhardnesstest，thesystematicresearchofmicrostrueturetransformationandthechangetrendofhardnesspropertiesofhighchromesteelmaterialinthermalsimulationexperi·menthasbeenstudied．Keywords：workingroll；highchromiumsteel；thermalsimulationexperiment从20世纪80年代至今，热带连轧机粗轧工1实验过程作辊材质

4、的变化经历了由整体铸造半钢到离心球芯复合高铬铸铁、再到离心球芯复合高铬铸钢的试料取自工厂试验件，采用10t工频炉冶炼过程。目前高铬铸钢球芯离心复合轧辊在热带连钢水，在离心机上浇注，浇注厚度设定为70mm，轧机粗轧机架上已得到广泛应用。高铬铸钢球芯保温冷却，打箱取料，制作标准金相试块，进行热复合轧辊采用离心铸造而成，芯部为高强度合金模拟试验、检测分析。工作层高铬钢冶炼化学成球墨铸铁，外层材料是高铬钢。高铬铸钢通常是分(质量分数，％)：C1．5～2．5，Si0．5～1．5，Mn用于制作承受高负荷、形状复杂、变形小、耐磨性0．5—1．5，Cr11一l5，Ni1—2，Mo1—

5、2．5。淬火、高和红硬性好的模具材料。高铬铸钢化学成分回火热模拟曲线如图1、图2所示。(质量分数，％)为：C0．7—1．4，Cr8—14，及较2结果分析高含量的Mo、Ni、V等合金元素。由于高铬铸钢是高碳钢，因此仍保留了钢系自身的特点，具有较2．1硬度变化好的抗咬人性能和抗事故能力。高铬铸钢作为粗在淬火状态下检测3个试样，硬度值如表1轧机轧辊工作层具有较好的热疲劳特性、良好的所示。耐磨性和较好的防事故性打滑的优点。另外，由于大量的Cr、Mo等合金元素的作用，外层组织中的碳化物形态已不是传统的MC型碳化物类型，而是形成了具有较高显微硬度和耐磨性的孤立块状分布的MC，型和

6、MC型碳化物。特殊的热处理工艺使高铬铸钢具有良好的高温综合力学性能。为弄清楚高铬铸钢的力学性能特点，本文对工作辊高铬钢进行了系统的热模拟研究。收稿日期：2Ol2—03—22图1热模拟淬火方案作者简介：刘红才(1982一)，男，硕士，工程师，从事热轧工作辊制Figure1Quenchingschemeofthermalsimulation造技术研究。6《大型铸锻件》No．6HEAVYCASnNGANDFORGINGNovember2012表3淬火碳化物含量(质量分数，％)Table3Quenchedcarbidecontent(massfraction。％)试样编号碳化

7、物含量CRS一1l9．77CRS-215．29CRS-3l8．96Figure2Temperingschemeofthermalsimulation表4不同回火温度下碳化物含量(质量分数，％)Table4Carbidecontentunderdiferent表1淬火下硬度temperingtemperature(massfraction，％)Table1Hardnessunderquenching回火温度／℃碳化物含量试样编号HRCHRC平均值53021．10CRS．156．7，57．3，58．057．3530+53022．28CRS_254．9，5