国外高速钢复合轧辊研究的进展

简述了国外高速钢复合轧辊的研究进程及其在轧钢行业的应用现状,介绍了国外高速钢复合轧辊的制造方法,并对各种制造方法的特点进行了比较,通过总结国外高速钢复合轧辊的经验,作为借鉴,以利于我国早日开发出性能优良的高速钢复合轧辊。     

高碳高速钢复合轧辊

日本一家公司制成了一种高碳高速钢复合轧辊。该轧辊的辊芯是高强度锻钢,辊身的成分为：碳3．5％、铬2．7％、钨18％、钼8％、钒7％。辊身硬度为HS90。把这种复合轧辊装在热轧精整机组上使用,其耐磨性是一般无限冷硬轧辊的5倍;装在热轧精轧机组上使用,其耐磨性是一般高铬轧辊的3倍。使用这种复合轧辊,这可提高轧制生产力和钢板的表面质量。     

高碳高速钢离心复合轧辊铸造缺陷形成及预防工艺研究

离心复合铸造高速钢轧辊常见的缺陷有气孔、夹渣、工作层与芯部的熔合不良,3者合计共占铸造缺陷总数的85.9%。解决这3大缺陷可以在很大程度上降低轧辊的废品率。以高碳高速钢轧辊为例,对其生产中气孔、夹杂、熔合不良缺陷的形成原因进行了分析,提出了防治措施。     

铸造高速钢轧辊的性能和应用

介绍了铸造高速钢轧辊的性能，制造方法和在轧钢行业的应用，对发展我国的铸造高速钢轧辊提出了今后研究中值得注意的两个方面的问题。     

离心铸造高速钢复合轧辊外层材料性能的研究

研究了稀土变质和稀土加钒变质对离心铸造高速钢轧辊的显微组织及力学性能的影响,测定了其最终热处理后的碳化物类型,结果表明,采用0.3%稀土变质处理对碳化物的形状、分布改善效果不明显,但可以促进加热过程中网状碳化物的球团化;采用稀土加钒变质对碳化物的形状、大小和分布改善情况较好.经过最终热处理后,高速钢中的碳化物类型为MC和M6C型.     

高速钢轧辊制造技术研究进展

在简单介绍了高速钢轧辊特点和应用现状基础上,对高速钢轧辊成形技术,特别是高速钢轧辊离心复合铸造技术进行了详细讨论,同时介绍了热处理对高速钢轧辊组织和性能的影响,最后提出了开展高速钢轧辊制造技术研究值得重视的一些问题.     

离心铸造高速钢-球铁复合轧辊的制造工艺

高速钢-球铁复合轧辊由三层不同材料组成,外层材料为高碳高钒高速钢,芯部材料为合金球墨铸铁,中间层为过渡层.介绍了各层的化学成分,离心浇注机金属型转速、涂料厚度、外层和中间层浇注厚度、浇注温度及间隔时间等工艺参数,以及各种缺陷的预防措施.轧辊检查结果:辊身硬度为76～78 HS,辊颈抗拉强度达570 MPa,伸长率为5%,冲击韧性大于5 J/cm2.     

谈高速钢轧辊

１　轧辊材质的新进展提高轧材的质量、精度和降低成本是当今轧钢技术进步不断努力的方向。以带钢轧制为例，交叉轧制（ＰＣ轧机）、弯辊技术、多辊轧机、低温及大压下量轧制、达铸连轧短流程等技术对轧辊用磨性、强度及韧性等性能提出了更高的要求。表１示出了轧钢技术进步对轧辊性能要求的变化［１］。一般来说，热、冷带钢轧机对轧辊的要求最高，轧制带钢轧辊的新工艺和新材质往往应用了冶金技术的新成就，反应了轧辊制造技术当前的最高水平。带钢轧辊材质和制造技术的改进伴随着带钢轧机发展和进步的整个过程。轧辊材质发展的一个明显趋…     

高钨高速钢轧辊的研究和应用

普通合金铸铁轧辊硬度低、耐磨性差，而硬质合金轧辊尽管具有优异的耐磨性，但成本高，且脆性大，使用中易开裂和剥落。以高碳高钨高速钢为主要合金成分，采用离心铸造方法，开发了耐磨性能优良的高速钢轧辊，并着重解决了离心铸造高速钢轧辊生产过程易偏析和产生裂纹的难题。高速钢轧辊硬度达63～65HRC，辊面硬度差小于2HRC，冲击韧度大于14J／cm^2。用于高速线材轧机预精轧组和棒材轧机精轧机组，使用寿命比合金铸铁轧辊提高6～10倍，接近硬质合金轧辊水平。     

高速钢离心复合轧辊结合层质量的研究

对离心复合铸造高速钢轧辊而言,结合层质量的好坏是衡量轧辊综合性能的重要指标之一。通过对高速钢轧辊结合层研究表明：在高速钢轧辊工作层与中间层之间存在一个通过液态扩散而形成的扩散层,中间层与芯部球墨铸铁之间为良好的冶金结合,扩散层组织由珠光体和大量较细小的碳化物组成,而且扩散层具有良好的强度性能。控制好扩散层是实现高速钢与球墨铸铁良好结合的关键。     

高速钢辊环挤压铸造技术研究

高速钢具有硬度高、红硬性好等特点 ,适合于制作辊环、轧辊等高温下工作的部件。高速钢辊环通常采用离心铸造方法生产 ,由于高速钢中合金元素密度差大 ,辊环成分偏析严重 ,高速钢优异的耐磨性发挥不出来 ,为克服离心铸造方法的缺点 ,开发了挤压铸造高速钢辊环技术。研究了挤压铸造工艺对高速钢辊环性能的影响。采用浇注温度14 0 0～ 14 5 0℃、压力 15 0MPa、保压时间 12 0～ 15 0s ,压下速度 14～ 16mm/s ,可获得组织致密、无偏析、加工量少的高速钢辊环。用于高速线材轧机预精轧机组 ,使用寿命比高镍铬无限冷硬铸铁辊环提高 5～ 8倍。     

电磁连续铸造法制备高速钢复合轧辊

进行了高速钢复合轧辊的电磁连续铸造实验,在工艺参数匹配得当的情况下,制备出了外观形状规整、振痕轻微,内部组织致密,结合面质量良好的辊坯。分析结果表明,辊坯从外到内依次为激冷凝固层、枝状晶区、界面结合区和辊芯金属区。外层高速钢主要是马氏体+贝氏体+残余奥氏体+合金碳化物组织,其中的共晶碳化物呈迷宫状、短条状和粒状,辊芯为珠光体+沿晶界析出的少量铁素体,晶粒细小。双金属复合界面的结构主要由扩散层、激冷凝固层和柱状晶区组成。     

离心铸造高速钢轧辊裂纹形成机理研究

通过分析离心铸造高速钢轧辊凝固过程和裂纹形成条件,发现离心铸造高速钢轧辊裂纹形成的主要原因是高速钢轧辊凝固层强度低,且与铸型产生间隙,不足以承受离心压力所致.裂纹源萌生后,在离心铸造系统长时间工作环境下,轧辊不能自由凝固收缩,促进裂纹的扩展.中间层凝固和轴向凝固的出现,不利于获得致密的轧辊组织,促进轧辊产生裂纹.     

高速钢轧辊表面和近表面缺陷自动超声探伤设备与探伤工艺

高速钢轧辊凭借其优良的性能,在轧钢行业得到越来越广泛的运用。但是长期以来,对于高速钢轧辊表面缺陷的检测主要依靠人工检测手段来进行,不仅效率低,劳动强度大,而且容易造成缺陷的漏检。为了解决这一问题,宝钢从日本KRAUTKRAMER公司引进了安装在轧辊磨床上的轧辊自动超声探伤设备,用于高速钢轧辊的自动检测。重点介绍了KRAUTKRAMER轧辊自动超声探伤设备的组成结构、使用的超声探头和超声波波动形式,缺陷信号显示的形式及其判读,执行的判废标准,以及几个缺陷信号判读的实例。分析了高速钢轧辊自动表面波探伤的过程和形成的图谱,并总结了一种新的高速钢轧辊探伤标准。     

离心铸造高速钢轧辊偏析控制技术研究

在高速钢轧辊离心铸造凝固过程中加入电磁搅拌,可明显减轻高速钢轧辊偏析,研究了磁场强度对高速钢轧辊偏析的影响,随着磁场强度的增加,元素偏析减轻,但磁场强度超过0.053 T后,钒元素偏析反而增大.分析了外加电磁场减轻离心铸造高速钢轧辊偏析的原因.     

离心铸造高速钢轧辊铸造缺陷形成与控制技术研究

采用离心铸造方法制造高速钢轧辊工艺简单,操作方便,但易出现偏析、裂纹、气孔、缩孔及夹杂等缺陷,影响轧辊的力学性能和使用性能.采用稀土-钛复合变质处理改善合金的组织和性能,同时改进离心铸造工艺参数可以消除高速钢轧辊铸造缺陷,提高力学性能,改善使用效果.     

挤压铸造高速钢辊环的研制

针对高速钢辊环静态铸造条件下内部组织疏松,使用寿命短,离心铸造条件下易产生偏析的问题,研究了挤压铸造对高速钢辊环机械性能和物理性能的影响。结果表明Ｌ挤压铸造高速钢辊环具有组织致密、元素偏析轻、硬度高、硬度均匀性好等特点,工业应用表明,其使用寿命明显优于高镍铬无限冷硬铸铁辊环。     

离心铸造高速钢轧辊裂纹控制技术研究

在分析了轧辊材质、铸型参数、浇注参数和冷却参数等对离心铸造高速钢轧辊裂纹影响的基础上,采用钾-稀土复合变质处理改善高速钢的组织和性能,降低热裂温度,使热裂力提高32.77%,达到158N,线收缩也略有减小.采用变速离心铸造技术、变流量浇注工艺,结合铸型的变速冷却技术,改善了轧辊温度场和应力场分布,有利于钢液的充填和凝固,有利于消除离心铸造高速钢轧辊裂纹.     

高速钢复合轧辊液固结合过程数值模拟

在试验的基础上,建立了高速钢复合轧辊铸造过程中外层高速钢钢液充型湍流流动及辊芯和外层高速钢液固结合时的三维速度场和温度场的计算模型,模拟了辊芯预热温度对凝固及界面结合情况的影响。结果表明,高速钢钢液在铸型中是从下到上、从两侧的交界面向中间顺序凝固的,但随着辊芯表面预热温度的不同,呈现出不同的特点。在同一截面上,当预热温度较低时,其最后凝固的位置位于工作层金属中间的某一位置,当预热温度较高时,最后凝固的位置位于工作层金属和辊芯之间的界面上。预热温度较低时,两者之间将难以形成冶金结合,预热温度适宜时,两者之间可以形成良好的冶金结合,适宜的辊芯预热温度为1100~1200℃。