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高速鋼中含有較多的W、Cr、Mo和V等元素，而這些元素及其形成的碳化物密度差大，在普通離心鑄造條件下，高速鋼軋輥元素偏析嚴(yán)重。日本川崎制鐵公司分析了離心鑄造高速鋼軋輥偏析主要是MC型碳化物的偏析，嚴(yán)重影響軋輥的耐磨性，研究發(fā)現(xiàn)MC型碳化物主要是一次結(jié)晶VC的偏析，因VC與鋼水的密度相差較大所致。防止VC偏析方法是采取添加Nb元素提高M(jìn)C型碳化物密度，并限制添加偏析元素W和Mo，選擇基本成分2.0%C-6.0%V-7.0%Cr-2.5%Mo，添加1.0%~1.5%Nb進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果由于生成密度較大的MC型復(fù)合碳化物（V、Mo和Nb系碳化物），其密度與鋼水密度相接近，使VC減少，有效地控制了離心鑄造高速鋼軋輥的碳化物偏析。但是，無W低Mo高速鋼軋輥紅硬性明顯下降，耐磨性降低。此外，Nb提高鋼的淬火溫度，降低二次硬化峰值出現(xiàn)的溫度，高速鋼鑄造成形過程中Nb系的MC型碳化物較V系的MC型碳化物粗大，




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應(yīng)用粉末冶金技術(shù)中噴霧制粒與熱等靜壓的配合工藝，生產(chǎn)的高速鋼較之傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的鋼材具有許多優(yōu)點(diǎn)，如優(yōu)良的機(jī)加工性能、韌性、硬度和熱處理后的形狀穩(wěn)定性。應(yīng)用HIP工藝生產(chǎn)的高速鋼軋輥，與相同成分的鑄造高速鋼軋輥相比，碳化物更細(xì)小、均勻，而碳化物的形貌及分布對軋輥的熱疲勞性能、抗剝落性能及韌性起決定性作用，因此HIP高速鋼軋輥的綜合性能明顯優(yōu)于鑄造軋輥。此外，為了進(jìn)一步提高耐磨性，HIP高速鋼軋輥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工藝生產(chǎn)高速鋼軋輥時，一般是用鑄、鍛鋼材料制成輥芯，在輥芯外填充好輥身外層所用的高速鋼粉末，抽真空后在1000℃以上高溫和100 MPa以上壓力下燒結(jié)成軋輥。由于HIP工藝設(shè)備需要耐高壓，受設(shè)備限制，HIP工藝還只能生產(chǎn)小直徑的高速鋼軋輥。




3）電渣重熔法（ESR）。電渣重熔是一種廣泛應(yīng)用于優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)的重熔工藝，初該工藝主要用于脫氧、脫硫，再加上控制凝固的作用，使非金屬夾雜物的分布特性大為改善。其主要優(yōu)勢如下：a) 細(xì)化晶粒；b) 減少鋼中非金屬雜質(zhì)及夾雜；c) 改善鋼的熱加工性能；d) 減少組織的宏觀偏析和觀偏析，改善工具鋼和模具鋼中碳化物分布。近年來，在普通電渣重熔法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的旋轉(zhuǎn)電渣熔鑄法已用于制造高速鋼復(fù)合軋輥。旋轉(zhuǎn)電渣熔鑄法的基本原理是在作為芯部材料的圓柱狀高強(qiáng)度合金鋼周圍放置同心水冷鑄模，并在鍛鋼和鑄模之間放置由高速鋼或半高速鋼制成的自耗電極，自耗電極電渣重熔的同時，鍛鋼軸與結(jié)晶器同步旋轉(zhuǎn)，二者之間的空隙不斷被重熔的高速鋼或半高速鋼鋼液充滿，鋼液將鍛鋼軸表面熔融，


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