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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。' C5 C0 ?$ f& y# }1 E1 A2 t
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. ]! ^4 U. @4 B, x8 }
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。) ~' |! I+ Y* h
4 @" @7 \+ m2 o; C
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。
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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。; f7 n* N& d& w8 {
“MC5锻钢冷轧辊”在2001年被评为国家重点新产品
2 W3 K$ T2 @: s# @ 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。. @& ]3 E' i$ u; `9 m2 C4 L
2 g! j* R, E( v! C/ z" D+ R4 r2 锻钢冷轧辊的组织与性能
4 j( I# f( U6 B4 l- P2.1 化学成分+ u$ T9 I, w- ]8 y6 @$ `7 G
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。
u$ h* c5 J8 QCr、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。
' E- }. a- n3 p1 \1 p0 m7 | 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。
# g' `+ a# X' v- E; `3 R 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。9 `! I; `0 j0 N# o- B: F! B& \0 L
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。& x; w* q0 a' P
2.2 力学性能
: r# Q& T! B& Z# d 86CrMoV7钢的接触疲劳寿命为3.63X107,MC3疲劳4.1X107。
: C% _& w, |4 a6 Y! E(调质态)详见附表。
7 t" R# @, U g' n9 V" y! n. e! c2.3 微观组织结构. J9 X7 x; J' y$ w- p- S
详见附表。3 w n& c0 o2 f+ q7 u8 |6 X& _; y
2.4 有效淬硬层深度
8 e8 {1 Y, Y) d/ q' l7 j 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。
3 \' n, l6 t" [. w7 G1 l0 O2.5 综合性能
6 K8 B9 q/ r+ d, U; [7 q: j) j* t3 z 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。
* F" S3 m! Q d P2.6 使用效果: C' `/ U! Z0 s, ^+ ~$ d
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。
; m/ u* M, ]/ G 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。 % W3 \* W1 L2 w$ @2 a0 B
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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附表::::::- W6 v! g8 M/ c8 O; H3 K$ M
e- u1 R: ^3 ~# V* s
5 }( h, ]& ~2 s6 O4 C' @材料 σ0.2 ; }3 W; ~5 ^& N" p
(MPa) σb
$ v/ y5 h5 P5 b5 |(MPa) δ5 (%) ψ (%) Akv(J/cm2)
+ m) Z5 I/ ^" k# cMC5 735/760 885/890 22/23 50/52 62/71 / h2 \1 g2 ^8 w, _* C7 ?
MC3 745 883 23 45 25
; P: a l! m7 g3 fMC2 542 778 23 44 35
- T8 `# a" M! R: Y
& q7 W9 D/ \6 X# {
; F! e6 x+ R! d/ v: W5 j
$ d( ?0 z, @1 _( y0 k材料 碳化物颗粒寸
# ~1 { C6 D0 _(μm) 碳化物类型 淬硬层深度
2 Q" c3 e6 o4 y5 H5 \9 J) w8 U0 ](mm) 硬度均匀性
9 I1 e* E4 f# g7 N& ]+ ]+ P(HSD) 毫米轧制量+ Q3 [/ E* n8 z9 R$ W3 W, g0 @
(t/mm )
" D8 U+ K3 U+ ?MC5 0.1~0.5 以(Fe,Cr)7C3为主 38 ±1 5163 : T1 w0 L. k; @$ I) u
MC3 |
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