高速钢热轧工作辊的组织特征与热疲劳行为研究.pdf

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1、材料热处理技术

2、Material&HeatTreatment2012年5月高速钢热轧工作辊的组织特征与热疲劳行为研究．徐长征，李金斗，孙大乐，吴琼，温宏权一(宝山钢铁股份有限公司，上海201900)●摘要：研究了不同工艺制造的高速钢热轧工作辊的微观组织、热疲劳性能和界面结合层特征，并讨论了制造工艺对高速钢组织和性能的影响。结果表明，从组织特征、使用性能和制造工艺复杂程度上来讲,CPC工艺制造的高速钢热轧工作辊表现出明显的优势。关键词：高速钢轧辊；微观组织；热疲劳；界面中图分类号：TG115．5文献标识码：A文章编号：10

3、01-3814(2012)10·0106-05StudyonMicrostructureandThermalFatigueBehaviorofHigllSpeedSteelHotRollsXUChangzheng,LIJindou，Slj]Dale，WUQiong，WENHongquan(BaoshanIron&SteelCo．，Ltd．，Shanghai201900，Chma)Abstract：Theefectsofmanufactureprocessonthemicrostructureandperformancew

4、erediscussed．TheexperimentalresultsshowthattheHSSrollsmanufacturedbyCPChavemoredistinctadvantagesthanothers，basedonthemicrostmcture，performanceandthecomplexityofthemanufacturingprocess．Keywords：highspeedsteelrolls；microstructure；thermalfatigue；interface大型轧机是现代化冶金

5、企业的关键工艺设备，工艺方法是制造不同种类轧辊的关键。鉴于此，本文而轧辊又是轧机的关键核心部件，其使用性能直接研究了几种不同制造工艺的产品微观组织和性能，决定着轧机稳定、产线顺行、生产消耗及产品质量。以期为高速钢轧辊的制造和使用提供依据。近年来，轧机向着大型化、高速化、高精度方向发展，1实验材料及方法轧制过程也朝向自动化、连续化、重型化等现代轧制技术发展．对轧材的尺寸、表面精度和性能均提出了实验所涉及的3种轧辊材质分别为离心铸造高更高的要求。另外，随着轧制技术的发展，轧辊的工速钢(CF)、连续浇注外层成型法(CPC)和粉

6、末冶金+作环境也越来越苛刻，以热连轧为例，轧辊长期处于热等静压高速钢(PM／HIP)，依次简称为CF、CPC和高温、高负荷和高速度的恶劣条件下，对轧辊的性能PM／HIP，均为进口轧辊．材料的化学成分如表1所要求更高。这就推动了轧辊制造和使用技术的不断示。采用ZEISSLSM5PASCAL设备进行金相组织提高，如何提高轧辊的使用性能以适应轧钢的需求观察及定量金相分析：采用HitachiS．4200扫描电镜是轧辊工作者面临的新课题。2010年中国粗钢产量观察形貌．并进行EDXA能谱分析：采用Rigaku达6．27亿吨，约占全

7、球产量的44．3％，每年需要大RINT2200型X射线衍射仪进行物相分析。量各类轧辊。我国自行研制的冶金轧辊辊耗依然居表1高速钢的化学成分(质量分数，％)Tab．1ChemicalcompositionofHSS(wt，％)高不下，热轧辊耗基本处于1．0kg／t以上，国内几大合金元素硬度钢铁公司已陆续引入先进的轧制生产线，但国内轧W当量CCrMOVW(HRC)辊厂却不能生产高性能的配套轧辊。只能花巨资进CPC2．05．24．18．42．59．958．0口国外轧辊，这反映出我国轧辊制造技术的水平和CF2．03．24．74．

8、81．49．962．8现状。因此，为轧机配备高性能的轧辊成为我国轧●PM僵ⅡP1．23．95．O2．96．2l5-261．5辊业面临的首要任务，而选择相匹配的轧辊制造热疲劳试验材料为CF和CPC工艺制造的高收稿日期：2011-07—03速钢，试样尺寸为30mmx25mrflx5n'llTl，经1500作者简介：徐长征(1978一)，男，山东人，博士，主要研究方向为轧辊材料砂纸磨光后，进行板状自约束热疲劳试验，温度最高研发与制造技术：电话：021．26032481；E—mail：xucz2001@yahoo．corn．cr

9、l为600℃，将试样放在恒温电阻炉中加热至设定温1o6HotWorkingTechnology2012，Vo1．41，No．10材料热处理技术

10、Material&HeatTreatment2012年5月(2)热疲劳裂纹主要萌生于沿晶界分布的大块=【"-竺一IP]J(L1)共晶碳化物，并且沿碳化物或者碳化物与基体的界式