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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。; {# ] D7 }1 q* i6 H1 ^8 A0 c
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。
# E1 I U1 e9 M$ @: D8 |9 M% 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。) w4 Y( r7 U1 T* a
4 g# B p" ?3 V$ d# P 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。
4 F, d; B }% c! ]' T* d8 ?
3 {8 J2 J! ?$ v7 G8 G 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。8 E# d+ i& p6 a/ |6 O P6 _' N
“MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品
8 S( q4 Y* } G- j# p M4 v$ J 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。, |0 y" L( f9 O' G. S& |( q/ c
; b; B+ |) i9 \& n+ b
2 锻钢冷轧辊的组织与性能 . k% o% ^. N; N( \1 Z9 k4 [
2.1 化学成分
1 C% o9 ?; R4 T5 l$ H/ F 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。- Z/ i9 l) f) |# \( {- g
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。 0 C( V0 V* R; M
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。
8 K- U" P1 q6 ^4 q% U6 G3 |6 B4 \ 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。 a( B- d+ ?% b1 q$ H
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。
% R$ ?& @2 Z0 `4 S2.2 力学性能/ ~& x/ \$ d W9 w3 f% |7 @
86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107，MC3疲劳4.1X107。, V% b0 C% O# N9 B/ o0 ~1 J8 P
(调质态)详见附表。 % [# y; \* }. g7 I" ?, C
2.3 微观组织结构6 H7 C l7 X- H, _5 {1 W: V
详见附表。
2 @& ^5 h c4 N2.4 有效淬硬层深度
1 f/ v5 U( [! X 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。
. _! B* p$ i3 C) V2.5 综合性能 l/ S' F- V! X7 F/ N
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。
5 l0 u+ ]1 W; k6 }6 s& e' W2.6 使用效果 U- r0 K' l' c! C3 I' S1 ^0 y1 K! L
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。 ! r$ D( X: |; ], V
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。
- f% M, g. |& P- A# n 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。$ j# p" s( y! S: a5 y4 a9 \& o$ w1 e
) L8 [7 r0 B( u4 \
附表::::::$ q6 E2 J; `& H; c0 {/ d
) |$ }* X _) f9 e
: E, p, c( V. e9 t. W: Y. f材料 σ0.2 ) d: Z: s/ V$ _4 V; G
（MPa） σb 8 \+ r, X) l8 c# G5 u
（MPa） δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2) , g7 ~& N0 b6 ~" V2 u
MC5 735／760 885／890 22／23 50／52 62/71 ; x# E, y) }) s' E' R% h8 e) Y
MC3 745 883 23 45 25 6 v t5 b, K# _2 P0 X% q) _, c) \
MC2 542 778 23 44 35 . t$ X- }. b5 v* M" `
6 e6 i* \; S; `. m6 Q2 C( s ! I* s' s/ j+ R2 I, A+ Q2 F" `
* }6 o, J; i7 i/ G# o
材料 碳化物颗粒寸 " u& r0 ~2 r! x9 j, g7 [9 {7 H
(μm) 碳化物类型 淬硬层深度 \4 Z0 C. X: o, _# ?: l. j2 F' t w
(mm) 硬度均匀性
' j5 ?% b7 A/ I6 i2 P4 E(HSD) 毫米轧制量' r- c2 v& w8 I. }
(t/mm ) " I9 w y2 H0 j0 y" M% r
MC5 0.1～0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163
0 S* Q+ z0 m; AMC3 |
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