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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。' e4 W7 h$ |+ F3 l" w) ^! b5 v; r, z
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。
8 }% A; \% c; E, b$ y' U3 L5 @ 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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2 y; _$ s) ]6 |$ j 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。% h+ \' s9 Z' _% R( D: H! t
5 F' F; y$ h ?- m 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。
3 A; `# q+ |% y" Z- L5 Q' ? “MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品4 e( l( X: p; V
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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7 t3 n, K7 Z! S- Y2 锻钢冷轧辊的组织与性能
' w6 @" _/ }7 q1 [! m) e, I4 P2.1 化学成分
2 Z) J* b3 J5 G; b; L; u 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。
- G2 Z2 I6 z2 X2 `Cr、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。
2 [! J( h5 }: {9 C: w+ H4 M8 z5 C F 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 Z, x; E, } T2 `7 z* d% _# ` 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。
4 y. E% U; y6 K7 h- D; Y' k 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。% @5 c/ }4 z/ z
2.2 力学性能
/ E# K; H/ j, c* Z/ P8 u 86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107,MC3疲劳4.1X107。 Y2 f; \- w I+ C3 u5 s4 i
(调质态)详见附表。 3 v1 r. r3 W" G2 R6 X
2.3 微观组织结构# z" O2 I* z( M r4 V
详见附表。
( Q! U0 O# T# n) c" n- p2.4 有效淬硬层深度, I! }/ U# d. a$ O! 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。
. Q, Z4 {) f4 m9 K2.5 综合性能- N* a/ C' Z# W
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。
8 `0 Y; i6 D2 {2 `6 L: T3 L3 B6 r2.6 使用效果: Y, B+ [9 E1 z5 S" o, V
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。 ( _' i5 n# G; H8 A
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。
1 K5 Z% g& c9 Z! ?: G' 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。
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O+ \7 Q# D0 ]9 v: J6 \, y1 Q附表::::::; y. R7 b* w( g
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" j/ U. h9 ^7 M4 @3 U
材料 σ0.2
6 v( H( E/ r3 r. w5 V5 n, X(MPa) σb
3 I: ^& r i6 F; L6 t f: i& o% x; F(MPa) δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2) - B) x* B- v% T( H5 t% E4 o& f
MC5 735/760 885/890 22/23 50/52 62/71 , ]) D" C a/ T; q
MC3 745 883 23 45 25 ) M/ ~: C3 f+ s9 Z
MC2 542 778 23 44 35 ) H$ J) d8 @. L& r. T' v
v: O W* [8 x" g0 O7 o& W6 s
" E5 u) A7 l" r5 N5 ]
3 M+ t i. U2 _ `1 y; ]: p* K, g材料 碳化物颗粒寸 # L7 v* A- C5 [
(μm) 碳化物类型 淬硬层深度
8 @" n2 @4 M* Z- \2 i3 D, y# A( k(mm) 硬度均匀性% t" E2 f3 P" e: l1 r# w
(HSD) 毫米轧制量; ~$ j3 G2 S8 f+ i
(t/mm )
0 x5 O# F4 v {( n: MMC5 0.1~0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163
5 N6 h. D; f1 y9 B5 V; j: q& HMC3 |
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