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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。
/ {6 I8 }3 @" m0 g) |* ^+ I; A 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。
& z( m7 r( g' W* x$ q. D 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。7 v/ \, b n. F9 C9 j
7 {, D3 w& @: K& \9 Q$ L, O% F" x
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。1 ]0 r. H* N/ t0 U1 g L/ c
“MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品7 A" ?2 ~) i2 H
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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2 锻钢冷轧辊的组织与性能
5 ^6 i. k, Y2 w( ^2.1 化学成分$ p" H3 j4 e7 C1 ^
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。
% v9 {" J7 W# u( d- a- B- MCr、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。
# Q0 F6 K8 C% ^% y% q: `2 W: J 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。7 M+ B- {2 p/ k! E% j
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。3 ^, o3 q) k& n
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。
2 D5 q4 Y3 t* X3 v2.2 力学性能
( x; o% h- E7 G 86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107，MC3疲劳4.1X107。
" g7 g7 h9 V5 x6 Y(调质态)详见附表。 ; }; o. {! J0 a q2 C: `) u/ `% ^1 s
2.3 微观组织结构4 Z/ R3 L( D: J. |4 z
详见附表。
; I5 J7 B+ N P0 \ h7 i2.4 有效淬硬层深度. ?2 m& F6 l6 L$ }+ E3 \: X* L
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。+ \- C+ @5 C$ J0 i3 l7 x5 j
2.5 综合性能
* ^/ M( e# N$ {* 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。
5 D' |9 _/ F. a2.6 使用效果" C8 s3 l0 W o( e- Z- N9 T
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。 1 j( W; k" g: G5 X; `
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。 . T& L3 f$ `8 \' {
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。3 U. h+ ?; C+ j& X) o
* p. P2 u/ b8 ?6 k7 G$ T' W, p附表::::::
. E0 Y' z/ @. N/ w
. @( ~% M8 H8 N7 r K5 k: @
$ E3 a+ {) Q# G! m材料 σ0.2
8 C7 z/ i0 y1 l4 X; K（MPa） σb 9 K) D' _/ l- e. ^! [) {+ t
（MPa） δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2) ) y- t9 z) C6 P) k' ?7 H
MC5 735／760 885／890 22／23 50／52 62/71
4 \2 a* L$ F% y7 ~MC3 745 883 23 45 25 Y& l7 J$ X6 u9 C9 D, n: N. }9 ~) n
MC2 542 778 23 44 35 & B/ J: h% F$ J! O" |
4 K& a$ n- w P8 ]" k# v% z+ q + `1 \/ Z9 w8 L/ T) B2 Q8 a @
4 L+ C& l: P' L7 f1 N2 d
材料 碳化物颗粒寸
$ Y9 z7 \5 L/ \$ m0 `(μm) 碳化物类型 淬硬层深度
5 |4 Z2 g; j! @$ Z7 ^; J7 A(mm) 硬度均匀性
0 I8 { s, b5 c2 _ ?) O(HSD) 毫米轧制量* S `" Z- Q1 N: E4 m7 A
(t/mm ) 0 k( V3 ^, p- N% R3 u
MC5 0.1～0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163 - }6 j8 q" ~' S6 s' }) l
MC3 |
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