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[摘 要]轧辊作为轧钢生产中的主要消耗备件之一,对质量特别是强度、韧性及耐磨性等有很高的要求。而改进型无限冷硬离心复合铸铁工作辊(ICDP轧辊)是在铁水中加入Nb、V、Ti等强碳化物形成元素,得到细小颗粒状高硬度碳化物,使改进型轧辊比普通型轧辊有更好的耐磨性。
本文主要通过对、金相组织和扫描断口的研究,找出它们之间的联系,从而对产品的工艺制定提供理论依据。
[关键词]ICDP轧辊;金相组织;断口分析
中图分类号:F426.92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0026-01
用离心复合铸造方法生产的复合轧辊(ICDP轧辊)以其抗表面粗糙性、抗热裂性及热态耐磨性的良好配合成为近年来开发高耐磨性的改进型无限冷硬铸铁轧辊的一种发展趋势。
无限冷硬铸铁轧辊的材质介于灰口铸铁和冷硬铸铁之间。是一种优良的热轧辊材质,该材质离心复合浇注的铸铁工作辊铸态的基体组织为贝氏体+ 马氏体,还有少量的奥氏体+ 莱氏体+ 石墨+ 一次块状、针状碳化物等生成。
改进型无限冷硬铸铁轧辊因为加入了Nb、V等强碳化物形成元素,可以形成硬度很高的细小颗粒状碳化物,发生二次硬化现象,提高了耐磨性。在辊身工作层的基体组织内,除碳化物和莱氏体外,还有均匀分布的片状石墨生成。这些在基体组织中均匀分布的石墨,可以松弛轧辊的机械应力,缓冲热应力,从而可以减轻辊身表层的剥落和裂纹等缺陷的产生,具有良好的抗热裂性。
一、试验材料及方法
(1)试验材料
本试验所用试料是工厂实际生产的离心复合铸造改进型无限冷硬(以下简称改进型)工作辊外层切下的环料。其化学成份(wt %)为:3.34C,1.54Si,0.76Mn,0.059P,0.018S,1.81Cr,4.41Ni,0.34Mo,及适量的V、Nb 等微合金化元素,其余为Fe。
(2)试验方法
根据实际生产经验和文献报道,采用离心复合铸造工艺。首先进行了一次回火,温度为450℃,然后取样分别进行了从450~600℃,间隔30℃的二次回火。
二、实验结果与分析
(1)金相组织分析
离心复合浇注的改进型铸铁工作辊铸态组织为马氏体+ 莱氏体+ 少量残余奥氏体+ 石墨+ 一次块状、针状碳化物(见图1 )。白色的为残余奥氏体,黑色针状组织是马氏体,不过白色的残余奥氏体含量很少。
(2)电镜与能谱结果分析
从图2的断口扫描图片可以看出,工作辊的断口为部分解理断裂,属脆性断裂,有明显的河流状花纹台阶,在局部出现韧窝,具有一定的韧性。冲击韧度为4.037 J/cm2;最大抗拉强度215.5 MPa。
结合金相图片和图3能谱分析可以看出,在电镜断口上解理断口部分为碳化物或者莱氏体,韧窝的部分为马氏体。石墨仍为球状,断口表面光滑。
參考文献
[1] Molanari A,Pellizzari M,Biggi A,et al. Development of spincast hot rolls through microstructure optimization[A]. 44th MWSP Conference Proceedings[C].Warrendale:Iron&Steel Society,2002:1233—1244.
[2] 陈世朴,王永瑞.金属电子显微分析[M].北京:机械工业出版社.
本文主要通过对、金相组织和扫描断口的研究,找出它们之间的联系,从而对产品的工艺制定提供理论依据。
[关键词]ICDP轧辊;金相组织;断口分析
中图分类号:F426.92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0026-01
用离心复合铸造方法生产的复合轧辊(ICDP轧辊)以其抗表面粗糙性、抗热裂性及热态耐磨性的良好配合成为近年来开发高耐磨性的改进型无限冷硬铸铁轧辊的一种发展趋势。
无限冷硬铸铁轧辊的材质介于灰口铸铁和冷硬铸铁之间。是一种优良的热轧辊材质,该材质离心复合浇注的铸铁工作辊铸态的基体组织为贝氏体+ 马氏体,还有少量的奥氏体+ 莱氏体+ 石墨+ 一次块状、针状碳化物等生成。
改进型无限冷硬铸铁轧辊因为加入了Nb、V等强碳化物形成元素,可以形成硬度很高的细小颗粒状碳化物,发生二次硬化现象,提高了耐磨性。在辊身工作层的基体组织内,除碳化物和莱氏体外,还有均匀分布的片状石墨生成。这些在基体组织中均匀分布的石墨,可以松弛轧辊的机械应力,缓冲热应力,从而可以减轻辊身表层的剥落和裂纹等缺陷的产生,具有良好的抗热裂性。
一、试验材料及方法
(1)试验材料
本试验所用试料是工厂实际生产的离心复合铸造改进型无限冷硬(以下简称改进型)工作辊外层切下的环料。其化学成份(wt %)为:3.34C,1.54Si,0.76Mn,0.059P,0.018S,1.81Cr,4.41Ni,0.34Mo,及适量的V、Nb 等微合金化元素,其余为Fe。
(2)试验方法
根据实际生产经验和文献报道,采用离心复合铸造工艺。首先进行了一次回火,温度为450℃,然后取样分别进行了从450~600℃,间隔30℃的二次回火。
二、实验结果与分析
(1)金相组织分析
离心复合浇注的改进型铸铁工作辊铸态组织为马氏体+ 莱氏体+ 少量残余奥氏体+ 石墨+ 一次块状、针状碳化物(见图1 )。白色的为残余奥氏体,黑色针状组织是马氏体,不过白色的残余奥氏体含量很少。
(2)电镜与能谱结果分析
从图2的断口扫描图片可以看出,工作辊的断口为部分解理断裂,属脆性断裂,有明显的河流状花纹台阶,在局部出现韧窝,具有一定的韧性。冲击韧度为4.037 J/cm2;最大抗拉强度215.5 MPa。
结合金相图片和图3能谱分析可以看出,在电镜断口上解理断口部分为碳化物或者莱氏体,韧窝的部分为马氏体。石墨仍为球状,断口表面光滑。
參考文献
[1] Molanari A,Pellizzari M,Biggi A,et al. Development of spincast hot rolls through microstructure optimization[A]. 44th MWSP Conference Proceedings[C].Warrendale:Iron&Steel Society,2002:1233—1244.
[2] 陈世朴,王永瑞.金属电子显微分析[M].北京:机械工业出版社.