退火工艺对工作辊用高铬钢材料组织性能的影响.pdf

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1、《大型铸锻件》No.5HEAVYCASTINGANDFORGINGSeptember2011退火工艺对工作辊用高铬钢材料组织性能的影响刘红才(天津重型装备工程研究有限公司,天津300457)摘要:对高铬钢复合轧辊设计了4种不同的退火温度(550%、600%、650~E、700~C)。使用金相法、x射线衍射、扫描电子显微镜观察、能谱分析以及硬度测试等手段,系统研究了高铬钢在不同退火温度下的显微组织与性能转变规律。关键词:工作辊;高铬钢;材料研究中图分类号:TG162.6文献标识码:AMaterialsResearchonMicrostructurea

2、ndPropertiesof.HighChromiumSteelforWorkRollatDifferentAnnealTemperatureLiuHongcaiAbstract:Designsanddealwiththehighchromiumsteelat4differentannealingtemperature(550oC,600℃,650℃,700oC).Usingmetallographicmethod,X-raydifraction(XRD),scanningelectronmicroscopy,energyspectrumanaly

3、sisandhardnesstestingmethods,thesystematicstudyofthehighchromeindifferentannealingtempera—turesmicrostructureandpropertiesofthechangingrule.Keywords:workroll;highchromiumsteel;materialsresearch从20世纪8O年代至今,热带连轧机粗轧工保温缓冷,打箱取料,制作标准金相试块(25mm作辊材质变化经历了由整体铸造半钢到离心球芯×25mm×20mm)。在不同的退火温度

4、下进行热复合高铬铸铁、再到离心球芯复合高铬铸钢(或模拟实验,检测分析。工作层高铬钢冶炼化学成离心复合半高速钢)的过程。目前高铬铸钢球芯分范围为(质量分数,%):c1.5~2.5,Si0.5~离心复合轧辊在热带连轧机粗轧机上已得到广泛1.5,MnO.5~1.5,Crl1~15,Nil~2,Mo1.5—应用。高铬钢离心复合轧辊属于莱氏体钢,其热2.5。热模拟曲线见图1所示。处理工艺决定了最终的使用性能。目前,关于高铬钢材料开发及成分设计的研究较多,而有关热处理工艺对该材质使用性能及组织转变的影响的研究没有系统性。为此,我们对复合轧辊用高铬钢设计了4种不

5、同的退火温度(550~C、600oC、650℃、700%),通过金相法、x射线衍射、扫描电子显微镜观察、能谱分析以及硬度测试等手段,系统研究了高铬钢在不同退火温度下的显微组织与时间/h性能转变规律。图1退火模拟曲线Figure1Annealingsimulationcurve1实验过程2实验分析试料取自工厂生产试验件。工作层钢水采用2.1金相组织分析lOt工频炉熔炼,模具规格为@550mmx2000对不同退火试样进行金相组织检验,检验标mm。离心机浇注,先浇注工作层,待工作层冷却准为GB/T13298—199l、GB/T6394-2002。检验后再

6、浇注芯部材料,浇注层厚度设定为70ram。设备为200MAT金相显微镜图像分析仪。组织见收稿日期:201l—03—29图2。作者简介:刘红才(1982一),男,硕士,工程师,主要从事热轧工作由图2(a)、(b)可知:铸态下高铬钢材质的辊制造技术研究。17No.5《大型铸锻件》September2011HEAVYCAs1NGANDF0RGING金相组织为大量的残余奥氏体,晶界周围分布大2.3XRD检测量的共晶碳化物和一次碳化物,鱼骨状的M6C型为系统研究工作辊用高铬钢在不同退火温度碳化物和花状的M7C3型碳化物呈网状结构;由下相的转变规律,我们对铸态

7、和退火试样进行了图2(c)、(d)可以看出:经低温退火,残余奥氏体XRD检测,检验设备为PW3040/60x射线衍射开始析出颗粒状第二相,随着退火温度增加,第二仪。相增多,基体组织由原来的奥氏体逐步转变为珠高铬钢XRD图谱见图4。光体。550oC、600℃退火组织与铸态组织类似,其上述XRD分析结果可知,在550oC、600oE退中奥氏体内析出细小的碳化物颗粒,由于细小碳火物相主要有奥氏体+铁素体+Cr7C,与金相组化物对基体组织进行强化作用,其硬度要比铸态织结合分析,一部分奥氏体转变为珠光体,还有大硬度有所升高;由图2(e)、(f)可知:残余奥氏

8、体量的奥氏体残留。650~C、700~C退火,铸态的奥氏大部分转化为珠光体,剩余转化为白色基体组织,体基体一部分转变为珠光

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