轧辊用高速钢的制备、热处理及组织与性能研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着现代工业的发展，实际应用中对高性能轧材的需求量猛增，传统的高铬铸铁轧辊使用性能已不能满足使用需求。开发新的轧辊用钢及提高其使用寿命，保证轧制质量是轧辊研制者面临的重要课题。近年来，高速钢被用于制造新一代复合轧辊。高速钢轧辊具有使用寿命高、红硬性和耐磨性好等优点，有望逐步取代目前被广泛采用的高铬铸铁轧辊。本文依据材料强化的理论，设计并制备了4种不同成分的轧辊用高速钢。并通过金相法，X射线衍射，扫描电子显微镜，能谱仪以及硬度测试等手段对不同成分及不同热处理工艺处理后的轧辊用高速钢的显

2、微组织和性能进行了研究，重点考察了钨当量、淬火工艺和回火工艺对轧辊用高速钢的组织和性能的影响。实验结果表明，轧辊用高速钢铸态组织包括马氏体基体，残余奥氏体和各种类型碳化物，如粒状或小块状的MC型碳化物，网状的M7C3型碳化物，鱼骨状的M。C型碳化物以及其他复合型碳化物；其中MC型碳化物主要含V，I蝴o，M6C型主要含w和Mo，M7C3型碳化物主要含Cr元素；高速钢铸态硬度与其钨当量有关，钨当量越高硬度越大；且铸态冲击韧性随成分变化不明显。高速钢回火后晶粒和碳化物尺寸在研究范围内随钨当量的升高而变小；随淬火温度的

3、升高，高速钢淬火硬度先上升后下降，其淬火硬度存在峰值，且淬火硬度峰值出现温度与钨当量有关，钨当量越高，峰值出现温度越高；随回火温度的升高，高速钢的回火硬度先升后降，存在一个回火硬度峰值。且钨当量较高时，在较低的回火温度下出现了回火硬度峰值。高速钢回火后冲击韧性随回火温度的升高而升高。高速钢合适的淬火温度在1050℃～1100℃之间，回火温度在500℃～550℃之间，热处理后组织中分散着大量细小的碳化物，铸态组织中网状碳化物基本消除；回火后高速钢硬度可达HRC62，冲击韧性在6J／cm2以上，可以满足制作高速钢轧

4、辊的要求。关键词：高速钢；轧辊；热处理；钨当量{显微组织；力学性能武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofmodemindustry,thedemandofmillbarwithhJighperformanceincreasesrapidly,theserviceperformanceoftraditionalhigh—chromiumcastironrollcannotmeettherequirementofservice．Developanewl【indofsteel

5、forrollsinordertoelevatetherollinglifeandqualityofmillbarisanewquestionforthepersonswhostudyonrolls．Duringrecentyears，highspeedsteelwasusedtomanufacturethenewtypecompositerolls．Itispossiblethatthehigh-chromiumcastironrollswidelyusedatpresentwillbereplacedbyh

6、ighspeedsteelrollsgradually,becausethelatterhaslongerservicelife，betterred-hardnessandwearproperty．Thisthesisstartsfromthetheoryofmaterialsstrengthening,designandpreparefourkindsofhighspeedsteelwithdifferentcomposition．Themicrostructureandpropertiesofhighspe

7、edsteelwithdifferentcompositionandheat-lxeatmentprocesswerestudiesbythewayofmetallograph,XRD，SEM，EDSandhardnessmeasurementetal．Theinfluenceoftungstenequivalent，quenchingprocessandtemperingprocessonmicrostmctureandpropertiesofllighspeedsteelwasinvestigatedemp

8、hatically．Theresultsshowthattheas-eastmicrostructureofhighspeedsteelcontainsmartensitematrix，retainedausteniteanddifferentkindsofcarbides，forinstance,granularMCcarbides，networkM7C3carbides，fishb