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熱軋輥用鋼材的發(fā)展趨勢(shì)

  熱軋生產(chǎn)中,軋輥的工作條件惡劣,主要是因?yàn)闊彳堓伋Ec溫度可達(dá)900~1100℃的軋材接觸,輥而溫度可達(dá)500℃[18-19],軋輥使用中除了承受很大的軋制力,以及輥面受軋材的磨損外,在軋材高溫的作用下,輥面易產(chǎn)生氧化,氧化膜易脫落,加劇軋輥的失效。
  此外,軋輥在工作中還會(huì)反復(fù)被軋材加熱及冷卻水冷卻,經(jīng)受溫度變化幅度較大的激冷激熱,產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,逐漸導(dǎo)致熱疲勞裂紋的產(chǎn)生,熱疲勞裂紋在軋制力的作用下不斷擴(kuò)展,導(dǎo)致軋輥表面破或者至剝落,使軋輥失效。熱軋輥材料的發(fā)展和選用,在軋輥表面的金相組織中形成較硬的碳化物。隨著熱軋工藝的發(fā)展,熱軋輥材料也在不斷改進(jìn)和發(fā)展,從早期使用的冷硬鑄鐵軋輥,發(fā)展到半鋼軋輥、高鉻鑄鐵軋輥和高速鋼軋輥。
  早期使用的軋輥組織以M3C型碳化物為主,如Fe3C等。后來加入合金元素鉻、鎳等,碳化物類型仍以M3C為主,形態(tài)變化不大,呈網(wǎng)狀分布,但碳化物由FC3C變成了(F'e,Cr)3C,碳化物硬度增加,而且軋輥的基體組織由珠光體變成了馬氏體和貝氏體。在軋輥中進(jìn)一步增加鉻含量,碳化物由M3C轉(zhuǎn)變成M7C3型為主,如Cr7C3等,硬度增加,碳化物形態(tài)完善,由剛狀分布變成菊花狀分布,軋輥硬度增加的同時(shí),力學(xué)性能是沖擊韌性和斷裂韌性大幅度加強(qiáng),軋輥使用性能逐漸完善。
  進(jìn)入20世紀(jì)80年代末期,采用鑄造高速鋼制造軋輥引起了世界各同軋輥研制者的重視。目前正在研制及推廣的高速鋼復(fù)合軋輥,在使用狀態(tài)下,軋輥表面層的金相組織主要由MC型和M6C型碳化物以及在高溫下具有較高硬度的基體組織構(gòu)成。
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