1)碳化物硬度高。以往使用的軋輥,其基體上分布的多為Fe3C型或M7C3型共晶碳化物,組織粗大,硬度較低。高速鋼軋輥一般采用高C、高V型高速鋼,另外還含有較多的Cr、Mo、W、Nb和Co等合金元素,在凝固和熱處理過程中,這些合金元素形成了一次和二次碳化物。高鉻鑄鐵軋輥碳化物是M7C3(2500 Hv)和M23C6(1600 Hv)。無限冷硬鑄鐵軋輥中,碳化物是Fe3C(l300 Hv)。而高速鋼軋輥主要含有MC(3000 Hv)、M7C3(2500 Hv)和M6C(2000 Hv),它能替代一般軋輥,從而提高耐磨性。另外,隨著V含量增加,高速鋼組織中骨骼狀的M6C型碳化物向粒狀的VC型轉(zhuǎn)化。
2)熱穩(wěn)定性好。高速鋼軋輥中含有較多的W、Cr、Mo、V和Nb等元素,具有較好的熱穩(wěn)定性,研究發(fā)現(xiàn),普通軋輥材質(zhì)的硬度隨溫度升高而明顯下降,而高速鋼軋輥在600℃仍保持有500 Hv,這必將大大提高軋輥的耐磨性。特別是當(dāng)添加分布于基體組織的Co元素時(shí),這種傾向更加明顯。
制造殘余應(yīng)力,機(jī)械應(yīng)力,組織應(yīng)力和熱應(yīng)力是造成高鉻鋼軋輥斷裂的主要原因,良好的熱處理,軋制條件和冷卻可以有效防治高鉻鋼軋輥斷裂。
普通軋輥硬度低,耐磨性差,生產(chǎn)中換槽換輥次數(shù)多,產(chǎn)品尺寸、表面質(zhì)量變化快、不穩(wěn)定,而高速鋼軋輥價(jià)格高,使用條件苛刻。軋輥耐磨性問題,一定程度上影響生產(chǎn)的作業(yè)率、成材率,制約著產(chǎn)能的進(jìn)一步提高。特別是棒材線產(chǎn)能之后,表現(xiàn)尤為明顯。
針對生產(chǎn)中存在的軋槽不耐磨,換槽換輥次數(shù)多,產(chǎn)品尺寸、表面質(zhì)量變化快、不穩(wěn)定等問題,我們對高硼合金復(fù)合軋輥進(jìn)行了研究分析。
高硼復(fù)合軋輥由芯軸與輥套兩部分組成,其中芯軸采用無損傷的報(bào)廢軋輥,輥套采用高硼合金鋼。在正常使用過程中,輥套不發(fā)生破裂、竄動、松動等現(xiàn)象,輥套工作層在使用中無明顯硬度落差,過鋼量基本一致。軋輥加工性能及使用同貝氏體基本一致,無特殊要求,單槽平均過鋼量達(dá)到原來的2.5-3倍。
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鋼包精煉爐為生產(chǎn)質(zhì)量高、噸位大的支承輥創(chuàng)造了條件。與此同時(shí),真空白耗和電渣重熔鋼也由于其潔凈度高、偏析小和結(jié)晶細(xì)密,開始用來制造軋制高碳鋼、合金鋼、金屬箔材用的高硬度工作輥。