工作辊用高铬钢熔合层热模拟分析.pdf

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1、《大型铸锻件》No．5HEAVYCASTINGANDFORGINGSeptember2012工作辊用高铬钢熔合层热模拟分析刘红才赵文辉(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)摘要：为系统研究高铬钢熔合层在热模拟过程中的组织、性能、碳化物及物相的转变，对工作辊用高铬钢进行热模拟试验。通过金相法、扫面电子显微观察、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；熔合层中图分类号：TG162．6文献标识码：BThermalSimulationAnalysisforFusion

2、ZoneofHighChromiumSteelofWorkRollLiuHongcai．ZhaoWenhuiAbstract：Asystematicstudyofmicrostructure，performance，carbideandphasetransformationoffusionzoneofhighchromiumsteelinthermalsimulationexperimenthasbeendone．Throughthemethodsofopticalmicroscope．scan—ningelectronmicroscope，energyspectruma

3、nalysis，Xraydiffractionandhardnesstest，thesystematicresearchofmi—crostructuretransformationandthechangetrendofhardnesspropertiesofhighchromesteelmaterialinthermalsimula-tionexperimenthasbeenstudied．Keywords：workroll；highchromiumsteel；thermalsimulationexperiment；fusionzone虽然高铬钢轧辊在热带钢粗轧机上的应

4、用日量分数，％)为：C1．5～3．3，Si1．5—2．5，P<益广泛，但是由于高铬铸钢轧辊外层材质成分容0．1，S<0．1，Mn<0．7，Ni<1．0。为系统研究熔易偏析，和芯部材料成分差别较大，易产生碳化物合层在热模拟过程中的组织、碳化物类型、物相及密集区，导热性差，弹性模量较大，对辊面温度的性能的变化，分别对熔合层试样进行了退火、淬火骤然升降比较敏感等，导致在使用过程中易出现和回火热模拟试验，并对热模拟后各热处理状态失效。由于熔合层结合不好而造成的轧辊失效屡进行理化检验分析。熔合层热模拟路线方案为：屡发生。本文对高铬钢轧辊材质熔合层在热模拟熔合层铸态—50℃退火一淬火

5、试验一545℃一次试验中的显微组织及性能进行研究，着重解决其回火45℃二次回火。中的一些关键问题，以求对高铬钢轧辊的应用提热模拟曲线如图1、图2所示。对各热处理供相关参考。状态下的热模拟试样进行硬度、金相等理化检测。1试验过程2结果分析试料取自工厂生产的试验件。工作层钢水采2．1熔合层硬度检测用10t工频炉熔炼，并采用【2j550mmx2000IBm模具浇注。待工作层冷却后再浇注芯部材料。芯部材料在离心机上浇注，浇注层厚度设定为70mm。保温缓冷，打箱取料，制作标准金相试块(25mm×25film×20mil1)，经退火及淬火后，在不同温度下进行回火热模拟试验，检测分析。

6、工作层高铬钢冶炼化学成分(质量分数，％)为：C1．5～2．5，Si0．5～1．5，Mn0．5～1．5，Cr11～15，Ni1～室温2，Mo1．5—2．5。芯部材料为球墨铸铁，化学成分(质图1淬火热模拟曲线收稿日期：2O12—03—22作者简介：刘红才(1982一)，男，硕士，工程师，从事热轧工作辊制Figure1Thermalsimulationcurveofquenching造技术研究。l7NO．5《大型铸锻件》September2012HEAVYCASTINGANDF0RGING增加后降低。中问位置硬度则先降低，在一次545℃回火后硬度值达到最低，经过二次545℃回火

7、后，中间位置硬度有所升高。靠近芯部位置，其组织形态和碳化物与球墨铸铁相似，变化较小。2．2XRD物相转变(1)铸态XRD分析时间／h在铸态对整个CRS—B熔合层成分试样进行图2回火热模拟曲线XRD分析，其图谱如图4所示。Figure2Thermalsimulationcurveoftempering物相组成：0【一Fe+Fe3C+Cr7C3+^y—Fe。(2)退火XRD分析熔合层650"12退火状态下XRD分析图谱如图5所示。物相组成：一Fe+Fe3C+Cr7C3+^y—Fe。(3)淬火XRD分析熔合层650~C淬火状态下XR