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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。
; z# t4 j6 v9 Y* R4 Y 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。
k) D. [& h+ u9 v# Y4 `* |3 B 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。
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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。
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# R: R& E, \$ k- X! T( Z 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。* d& l6 [" Z4 R. K
“MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品8 h' r4 s7 K7 W$ ^# R4 R
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。
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p0 ]# [$ E) r9 @( J4 k2 锻钢冷轧辊的组织与性能
& f' V/ I3 Y; v9 a2 U2.1 化学成分
; l. Z' H( T2 i 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。
3 I8 e5 O0 ?! v/ LCr、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。
$ V3 s; C6 A+ `. G5 {1 O' k 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。! N- c3 e9 t% y/ g
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。& I6 c. ~1 P' u$ _) F* b$ E$ O2 _
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。9 `7 `. A6 Q% J- G9 F% o
2.2 力学性能
* i8 D5 I5 r( f 86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107,MC3疲劳4.1X107。5 B- v/ a2 Y9 Q1 @
(调质态)详见附表。 - Q6 C7 f) C7 f6 m' _
2.3 微观组织结构6 d; f% h4 N: y g# G. _7 Z
详见附表。
+ \' t# G/ l5 d2.4 有效淬硬层深度$ S) r' i" S$ k9 X, z
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。. u; Q& ]/ m4 _1 N. n
2.5 综合性能- t8 K8 z' z% f- _" s8 E E, i
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。, l! y( w4 Z: L! W( c* m3 B
2.6 使用效果& u; i- U/ S Y0 F O
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。 9 f/ s- n$ M/ Z
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。 9 t S1 X! W; K5 z2 _" P' u( `
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。; Y% Z1 ^" ~' P& b
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附表::::::
3 q2 K( H4 g. W& a6 I7 z
) c$ X2 H) E; r5 A/ I, [$ x {' F
. @% d/ ^4 [3 {7 p2 d: _材料 σ0.2
" w9 l* H0 z" r( D(MPa) σb
5 |4 p; |/ j* h(MPa) δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2)
4 S5 T3 }9 k' F" |9 J# tMC5 735/760 885/890 22/23 50/52 62/71 ( t' q- l$ g9 R B1 K4 G$ q/ `3 E
MC3 745 883 23 45 25 / r! O$ F7 O# `% J* u
MC2 542 778 23 44 35 # V7 V/ B- G; g) L
) m0 o+ ?" }5 E: _! l
5 E6 Y4 z! e1 y' B
4 _, u \, a& J8 x% A材料 碳化物颗粒寸 0 a& A: g/ u% G( q0 q. L+ h5 _
(μm) 碳化物类型 淬硬层深度6 Y$ V, T4 I8 M% \
(mm) 硬度均匀性
6 h9 p+ S& y D8 a6 P- L(HSD) 毫米轧制量
" ?7 D9 m7 T( F% g& A a(t/mm ) * w' |/ P8 p! p* |0 q$ R
MC5 0.1~0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163 / T. v% g( R! r) N& X* q% ?$ Y
MC3 |
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