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发表于 2006-12-9 14:49:06
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来自： 中国河北保定
我国从70年代至90年代就一直使用9Cr2Mo 、86CrMoV7材质的Cr2（含2％Cr）冷轧辊，由于该类材质的合金化程度较低，淬火层深度一般在12～15mm（半径方向），而轧辊的设计有效使用层厚度一般在30mm（半径方向）以上，因此，要充分利用轧辊的有效工作层，必须重淬1～2次，每次重淬不仅需要一定的热处理费用，而且每次热处理要损失5mm左右（直径)，另外轧辊还要变形，难以满足高精度轧辊的形位公差要求。
7 \* ]" |; t& Q' t/ X [ 因此，需要开发研制淬硬层深度能达到30mm以上的冷轧辊，从而提高轧辊利用率，改进轧辊质量，提高经济效益。5 h* \* s5 R6 e8 I2 O7 z
国外从七十年代后期就已研究、开发含3％Cr的深淬硬层轧辊。
, Z$ @8 u7 j7 g. `% T4 T: ?: J
, I, ]# e$ |2 |, \% v MC3（含3％Cr）冷轧工作辊和中间辊能达到一次使用至最小尺寸，不需重淬，各项指标也比Cr2材质好。MC3型冷轧辊的最大优势是有效淬硬层深度明显大于Cr2型冷轧辊，有效淬硬层深由Cr2的10-15mm提升至25-30mm。
7 H# M1 `7 [8 x2 d1 B x' M, }2 y4 J8 r
在此基础之上，1997年又试制成功“MC5锻钢冷轧辊”，MC5（含5％Cr）锻钢冷轧辊有效淬硬层深度在半径方向上已达到40mm，比MC3材质提高了25%，可取消二次淬火。其耐磨性和抗事故性能均优于MC3材质，毫米轧制量有显著提高。' q" ]7 e" G# G" h/ X
“MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品! e. K5 {8 W* t2 }5 u$ ]
为了更好地满足冷轧带钢生产发展的需求，在提高MC3、MC5材质冷轧辊质量的基础上，针对不同的轧机、轧制品种、轧辊要求，开发锻造半高速钢冷轧辊、抗辊印锻钢冷轧辊、高耐磨锻钢冷轧辊、抗氢蚀锻钢冷轧辊、超深淬硬层锻钢冷轧辊等，开展轧辊材质系列化的研究工作。& D# E k' E3 } a& e \7 k7 y
9 u# x' U$ W5 m2 锻钢冷轧辊的组织与性能
/ a( A1 j% I5 \3 D& i2.1 化学成分* \/ @$ \. a% V* {9 A0 c
淬火硬度主要取决于马氏体中含碳量及其组织形态。碳含量越高，硬度越高。
, v4 h, u. z: m+ W" ]8 z! wCr、Mo、Mn等合金元素的加入，提高了材料的淬透性，可使淬火组织更为均匀、细化。 0 i& R+ p, Y) F( b9 \3 ~
Cr可以提高钢的淬透性和淬硬性，Cr含量达2.5-3%以上时，开始生成M3C7型碳化物（最多可溶入50%Cr），硬度达1300-1800HV。
. ?5 U$ ^- |6 p7 ~ o( z9 a; E Mo是碳化物形成元素，主要起细化晶粒作用，还可以提高回火稳定性，抑制回火脆性。
7 G% q( h0 r5 z/ B4 I3 M5 I! R Si显著提高钢的抗回火能力，适当的Si含量可提高轧辊的抗事故性能。& D/ x/ u. Z' H) \ f
2.2 力学性能
, V" d! ?* }8 z. B 86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107，MC3疲劳4.1X107。
" ]5 j. x, ^% h& F(调质态)详见附表。
5 D1 I1 H, W9 I. X2.3 微观组织结构
1 ^& ?8 S2 C5 w7 C详见附表。$ p5 Q9 ?: {, ?: e2 |
2.4 有效淬硬层深度
5 B" Y* ^! \+ i2 T MC3、MC5锻钢冷轧辊表面硬度可达到95HSD以上，淬硬层的深度可以达到30mm（半径方向≥90HSD）以上。
# q5 o8 F3 p3 q! H/ z3 D: l4 y4 Q8 X2.5 综合性能9 u0 D8 s( [8 d7 i) c7 K8 C
在同等条件下，作为冷轧机用MC3、MC5锻钢冷轧辊在耐磨性和淬硬层深度等方面具有独特的优势。1 }# G' ^' A) h, B% ^: j
2.6 使用效果% V, S8 o# g- q! n1 V: r' u
使用实践表明：MC3轧辊比Cr2材质轧辊毫米轧制量提高1.4倍，MC5轧辊的平均毫米轧制量与同期使用的英国轧辊公司、法国FORCAST公司生产的MC5轧辊毫米轧制量水平相当，并在使用过程中体现出良好的耐磨性和抗事故性能。
/ c% Y1 D9 Y) c7 R7 o9 J; l 作为整体材料的锻钢工作辊，目前看来，MC3、MC5材质是较好的，在很多场合下已经取代了Cr2材质。
2 o( y+ X7 l5 e% Y 随着冶金工业的发展和冷轧技术的不断提高，对冷轧辊的要求将越来越高。我们将继续以市场需求为导向，瞄准国际先进水平，研制开发新型材质，研究应用新技术、新工艺，进一步提高冷轧辊的制造技术水平。
C3 @1 w3 l3 ?
7 Q& k2 Q; U- Y& L附表::::::+ Y4 b8 C' N- F# {
% w! u# `# }, s' E# C* E
' o/ Z0 F# ]# c+ \3 |
材料 σ0.2 9 v" H/ u( p% B/ x
（MPa） σb
& S6 y+ q/ U) @; C; F7 O$ q8 z（MPa） δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2) / o* k5 @* v% c" j2 e7 _$ P
MC5 735／760 885／890 22／23 50／52 62/71 ( f, {; x* x$ d. V
MC3 745 883 23 45 25 7 o. n2 g, N6 d0 Q2 M2 e3 n
MC2 542 778 23 44 35 % q1 D _4 O# r1 p; e
# R4 H% p* Q* D* ]
3 g8 c7 U n0 C0 l8 M4 `4 m* @: Y" x* H
材料 碳化物颗粒寸
% w$ N+ _" \0 Z, t* z% v, ^! q(μm) 碳化物类型 淬硬层深度1 j* J$ O) X6 L6 n; g" e+ ~
(mm) 硬度均匀性 X) z) v: D3 @3 [
(HSD) 毫米轧制量6 K7 S3 g0 d5 ?( s
(t/mm ) + p/ }7 A# V! y
MC5 0.1～0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163 4 m1 \* [$ m! R7 J Q, j
MC3 |
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