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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。
& N2 K/ ?2 k8 }/ W 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。9 G8 @& b- n3 J- `8 H
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。8 `" \* |$ N: P) n; l* m" a1 n
' Q/ k8 E& ]$ q/ m 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。. Z9 }. t7 W+ W' g' a! y
7 S/ n6 a) h( _4 B! Z/ `+ X/ L 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。
: N* n3 k1 X! B; B- {' z/ w% N. ^ “MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品, [; z* u9 v- E) D% m) O% J5 q
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。" C8 m+ J* s5 G8 N
8 C% P: k/ @- N4 @$ X+ d! p# N1 w2 锻钢冷轧辊的组织与性能
! L$ J% j" o( r& N$ t4 k" k2.1 化学成分
" c9 J; w& C7 X$ u& U$ g+ n 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。
G% y, ]7 `4 _( L+ J& FCr、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。
% k+ H$ X; G. Q- ] 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。
- K' ^' O6 |9 w( e7 y9 U1 m 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。* T7 \- }! J- m( p
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。
) C9 t0 _* n" }* ?: s2.2 力学性能
( W, J; s0 D3 d8 t 86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107，MC3疲劳4.1X107。
0 z* a( j Q# v4 N/ t8 _; \(调质态)详见附表。 9 g+ i: G1 O; U4 }* [3 c3 U
2.3 微观组织结构
. t& |* |% ^1 [, i; S- A. D详见附表。
( M# }9 {+ B* T) \! w+ {' c2.4 有效淬硬层深度
; ^% R8 S5 I- `' d! s) v 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。6 J- p% m, L" S' x
2.5 综合性能% N/ W7 {5 Y# y' V9 r
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 ^' f# a) J$ }% w, V) q2.6 使用效果
+ V5 J" C* q) y2 n* ?/ m 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。 ' J! G J. Q& D- y) t% V& k, }% b2 _1 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。 3 G) f; e5 _8 {+ \: G6 [6 S* B, C
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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8 I/ }' n) X9 N5 _' H9 M附表::::::
3 |+ {/ r5 {% i
1 L6 O; r4 I* m" }/ @# V y9 k$ B0 U) Z1 E
材料 σ0.2
: f4 m# f7 r: A* d; m- c' E+ o' J（MPa） σb
+ c& `, [ Z: P; z i: g8 M（MPa） δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2) 5 G, i2 z- Z, G j/ N$ Y
MC5 735／760 885／890 22／23 50／52 62/71
+ U0 S: V! L: H% N5 m1 z! xMC3 745 883 23 45 25
' A3 R, ]. f5 y) W9 i( |MC2 542 778 23 44 35
8 z0 R+ P# M6 F- K9 R+ z- S6 s( j( Y, O+ m6 ~# V
5 T |7 K! k1 ?1 i4 e/ w3 c- j, n
材料 碳化物颗粒寸
' w/ e# U! Q- E1 y: J# B u0 [(μm) 碳化物类型 淬硬层深度
. x# I1 C1 J* N& y(mm) 硬度均匀性
1 Z/ C, n% B+ K- b(HSD) 毫米轧制量6 Y) Y* a: A) {1 I
(t/mm ) ' d! |7 i; P5 r( r' v) C" q- u1 C
MC5 0.1～0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163
% @, ?, `# U( ~1 ?+ ]MC3 |
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