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应用粉末冶金技术中喷雾制粒与热等静压的配合工艺,生产的高速钢较之传统方法生产的钢材具有许多优点,如优良的机加工性能、韧性、硬度和热处理后的形状稳定性。应用HIP工艺生产的高速钢轧辊,与相同成分的铸造高速钢轧辊相比,碳化物更细小、均匀,而碳化物的形貌及分布对轧辊的热疲劳性能、抗剥落性能及韧性起决定性作用,因此HIP高速钢轧辊的综合性能明显优于铸造轧辊。此外,为了进一步提高耐磨性,HIP高速钢轧辊可采用更高的含碳量和合金含量,仍保持良好的碳化物形貌。用HIP工艺生产高速钢轧辊时,一般是用铸、锻钢材料制成辊芯,在辊芯外填充好辊身外层所用的高速钢粉末,抽真空后在1000℃以上高温和100 MPa以上压力下烧结成轧辊。由于HIP工艺设备需要耐高压,受设备限制,HIP工艺还只能生产小直径的高速钢轧辊。


8CrMoV钢属于冷轧辊钢,由于其具有优异的性能,成为轧钢厂轧钢机上的一种重要材料。随着钢铁生产的快速发展,8CrMoV轧辊钢的应用也越来越广泛,它可通过热处理改善其力学性能,但目前有关8CrMoV钢的回火热处理工艺研究的相关报道较少。为此,本工作对高温淬火态8CrMoV钢进行不同回火温度热处理,研究高温淬火态不同回火温度对其组织及性能的影响。
试验材料选用Φ30mm×100mm的8CrMoV钢棒材,其成分为(质量分数,%):C0.55,Si0.32,Mn0.65,P、S≤0.01,V0.226,Ni0.11,Cr1.09,Cu0.08。对8CrMoV钢首先进行800℃×1h高温加热,随后进行常温淬火(淬火介质选用具有较大冷却能力且淬火变形小、开裂性小的三硝水),淬火时间15min,之后在箱式电阻炉中进行不同温度(450、500、550和600℃)保温2h的回火处理。



二、 铸钢系轧辊
铸钢系轧辊可分为两类:钢轧辊(含碳量0.4-1.4%)和半钢轧辊(含碳量1.4-2.4)钢轧辊含碳量低,故硬度较低,其组织一般由铁素体和珠光体组成,随着含碳量增加,铁素体量减少,珠光体量增加。为提高硬度,可加入Cr、Ni、Mo等合金元素,或者进行特殊热处理,由于钢轧辊具有高的抗拉强度和韧性,适用于轧制温度高、轧制载荷大的开坯轧机或初轧机,也可用做支撑辊。如进行特殊热处理,得到HS90以上的高硬度,亦可用做冷轧工作辊。
半钢轧辊含碳量在铸钢辊和铸铁辊之间,其组织主要由珠光体构成,并含有一定的碳化物,因此,其强度比铸钢轧辊稍高,比铸铁轧辊低,其硬度比一般铸钢轧辊高半钢轧辊的最主要特点是内部硬度降落很小,因此,特别适用于制造深孔型轧辊,



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英国 轧辊制造公司用Osprey技术生产的高速钢轧辊,辊身尺寸达φ400 mm×1000 mm,其组织比锻造组织细得多,而且完全消除了粗大的共晶碳化物,在辊芯和喷射层之间边界的结合是良好的冶金结合,轧辊疲劳性能提高,使用寿命延长,目前正考虑开发制造φ800 mm×2000 mm的高速钢复合轧辊设备。美国的BABCOCK公司和WILCOX公司与 轧辊公司也正在计划同样的项目,研究用Osprey技术制造高速钢复合轧辊。日本住友重工株式会社从1989年开始利用一台带有接收器水平往复运动装置的喷射成形设备生产 直径800 mm、重达1t高速钢轧辊辊套及高速钢/碳钢复合轧辊,用于各种型材轧制。采用这种工艺生产的轧辊在实际使用中,寿命可比一般的粉末冶金高速钢轧辊提高1.6-3.0倍,比传统铸造高速钢轧辊提高3.6倍以上,具有巨大的市场前景。 2.3热等静压(HIP)高速钢轧辊


