首页       |       中心概况       |       中心新闻       |       研究能力       |       成果展示       |       技术支持       |       领导关怀       |       联系我们       |       文件下载       |       English

 

 

 
当前位置: 首页>>技术支持>>正文
 

高速钢复合轧辊

2016年12月20日 17:18  点击:[]

轧辊材料的发展和选用,主要着眼于提高辊身的耐磨性能,在轧辊表面的金相组织中形成较硬的碳化物。早期使用的轧辊,以M3C型碳化物为主,如Fe3C。后来加入合金元素铬、镍、钼等,碳化物形成有所改善,以M7C3为主。近年来国外开发了高速钢复合轧辊(HSS)。在使用状态下,轧辊表面层的金相组织主要由MC型先共晶碳化物、M6C型共晶碳化物以及在高温下有较高硬度的基体组织构成。

轧辊中常见的碳化物硬度值

碳化合物

TiC

VC

WC

NBC

Cr7C3

Mo2C

Fe3C

HV

3200

2600

2400

2400

1600-1800

1500

1340

高速钢复合轧辊的正式采用是从1988年开始的,当时是用在日本一家热轧带钢连轧机上。美国从90年代开始引入高速钢轧辊。目前,国外对高速钢复合轧辊的推广应用也非常重视,有人预言,有可能10年之内要淘汰目前广泛采用的高铬铸铁复合轧辊。我们应该总结国外先进经验,推动我国高速钢轧辊的开发和应用。

1、高速钢复合轧辊的生产方法

高速钢复合轧辊的生产方法主要有以下五种:离心铸造法(CF);连续浇铸复合铸造法(LPC);喷射沉积成形法(OSPREY);热等静压法(HIP);电渣重精密仪器法(ESR)。

2、高速钢复合轧辊的特点

高速钢复合轧辊同常用的高铬铸铁(钢)轧辊和高合金无限冷硬铸铁轧辊相比,有以下特点:(1)由于高速钢是由大量W、Mo、Cr、V、Co等合金元素所组成的高合金钢,因此它具有很高的硬度,尤其是它在500°时仍保持HR55以上硬度。它具有良好的高温耐磨性,特别适合于制造热轧工作辊。(2)高速钢复合轧辊芯选用锻钢材料(CF法轧辊除外),因此没有断裂的危险,提高了轧辊的弯曲负载,从而可使轧材获得较好的板型。(3)在外层和芯部的过渡层,由于金属结合很好,可防止轧辊表面的裂纹向芯部渗入而导致轧辊剥落。

3、高速钢复合轧辊的应用

法国Kure热轧厂精轧机架使用离心铸造高速钢工作辊,耐磨性是冷硬辊的5倍,采用高速钢复合辊后,还可减轻磨削工作量,改善板带表面质量,降低轧辊消耗。

日本日立公司开发成功的高速钢复合轧辊的碳化物为5%--10%,硬度为HS70—80,高铬铸铁轧辊的碳化物为10%--15%,硬度为HS75—85。模拟磨损试验表明,前者耐磨性是后者的2.25倍。加拿大DOFASCO钢厂在1993年开始试用的调整钢复合轧辊,经过3年的试用,结果表明:通过使用高速钢轧辊,在改善钢板表面质量,降低轧辊消耗和由于减少换思次数而增加轧机运转率等向个方面均取得了满意的结果,其使用寿命比高铬铸铁轧辊至少延长2倍。

日本神户钢铁公司采用HIP法制造的高速钢轧辊,具有良好的耐磨性和耐表面粗糙性,使用寿命比冷硬铁轧辊提高9倍,而且还具有足够的强韧性,已在热轧机,棒材及扁钢轧机中轧,精轧机组获得应用。

4、我国对高速钢复合轧辊的研究和应用情况

我国对高速钢复合轧辊的研究和应用才刚刚起步,与国外先进水平相比,差距较大,我国的高速钢复合轧辊的研究可借鉴国外的先进经验,但是不能完全照搬,尤其是高速钢的化学成分,国外因W资源缺乏,因此在调整钢中加入大量的Cr、Mo、V等合金元素,而我国W资源十分丰富而Cr、Mo、V、等合金元素相对缺乏,开发高速钢复合轧辊应结合我国的国情走高W低Cr、Mo、V的路子。如果照搬外国的做法,即使高速钢复合轧辊开发成功,因其价格太高,在我国广泛推广应用也将十分困难的。另外,国外对高速钢的热处理相当保密,因此我们应十分重视高速钢的热处理。历为高速钢复合轧辊重量大,内应力相当大,若采用与高速钢刀具相同的热处理工艺,极易引起轧辊开裂。新开发的热处理工艺应简便易行,生产成本低,才会具有实用价值。

由上可知,成分和热处理工艺将是我国高速钢复合轧辊的重点。国内有许多人进行了这些方面的研究,目前在成分设计上进展较快,一般认为,应采用较高的碳量(1.5—3.5%)复合添加适量的钒和铌等强碳化物形成元素进行变质处理以获得弥散分布的硬质相,钨和钼混合加入提高其红硬性,以及>=5%的铬以保证其淬透性。

下一条:奥氏体锰钢

关闭

版权所有:河南科技大学新材料研究院(河南省耐磨材料工程技术研究中心、摩擦学与材料防护教育部工程研究中心、高温难熔金属材料河南省工程实验室、河南省高温难熔金属材料国际联合实验室)
电话:+86-379-64273071 更新:2017-06
官方微博 河南科技大学主页