轧辊材料性能.docx

轧辊材料性能常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等: (1)合金锻钢。用于轧辊的合金锻钢,在我国国家标准中已有规定,GB/T13314-1991标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。热轧轧辊用钢有55Mn2、55Cr、60CrMnMo、60SiMnMo等。冷轧轧辊用钢有9Cr、9Cr2、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrN13W、8CrMoV等。(2)合金铸钢。用于轧辊的合金铸钢种类尚不多,也没有统一标准。随着电渣重熔技术的发展,合金铸钢的质量正逐步提高,今后合会铸钢轧辊将会得到广泛应用。(3)铸铁。铸铁可分普通铸铁、合金铸铁和球墨铸铁。铸造轧辊时,采用不同的铸型,可以得到不同硬度的铸铁轧辊。因此,有半冷硬轧辊、冷硬轧辊和无限冷硬轧辊之分: 1)半冷硬轧辊。轧辊表面没有明显的白口层,辊面硬度HS≥50。 2)冷硬轧辊。表面有明显白口层,心部为灰口层,中间为麻口层,辊面硬度HS≥60。 3)无限冷硬轧辊。表面是白口层,但白口层与灰口层之间没有明显界限,辊面硬度HS≥65。铸铁轧辊硬度高,表面光滑、耐磨,制造过程简单且价格便宜。其缺点是强度低于钢轧辊。只有球墨铸铁轧辊的强度较好。无限冷硬铸铁轧辊的发展无限冷硬铸铁轧辊是一种应用已久的轧辊材质,早在20世纪初, 普通无限冷硬铸铁轧辊就在热轧带钢轧机上广泛应用。无限冷硬铸铁轧辊的材质介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间。与冷硬铸铁相比,其铁水中硅含量较高(含%~%Si),因此无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织内除含有与白口铸铁中相近似数量的碳化物和莱氏体外,还存在均匀分布的石墨。无限冷硬铸铁轧辊中还常常加入不同含量的Cr、Ni、Mo等合金元素,随着Cr、Ni、Mo含量的增加,其硬化层深度大大增加。无限冷硬铸铁轧辊辊身基体组织中含有较多的碳化物,具有较好的耐磨性;此外,在基体组织中均匀分布的少量细小石墨,起到了松弛机械应力的作用,有利于减轻辊身表层的剥落缺陷;同时,石墨本身具有良好的导热性能,在轧钢过程中,轧辊表面受热冲击时,石墨起缓冲热应力的作用,有利于防止热裂纹的产生。此外,辊身表面山于石墨脱落形成细小孑L穴,改善轧辊的咬人性能。无限冷硬铸铁由于其硬度高、硬度落差小及良好的抗热裂性,加之其热处理工艺简单,在轧辊制造中得到f广泛的应用。世界各国热连轧机精轧后段成品机架上普遍使用无限冷硬铸铁轧辊,甚至精轧前段仍然一直使用无限冷硬铸铁轧辊。影响无限冷硬铸铁轧辊性能的因素主要有硬度、化学成分和组织。用于带钢连轧机的无限冷硬铸铁轧辊表面硬度一般为75~85HS,而用于中厚板轧机的无限冷硬铸铁轧辊的硬度稍低一些,一般为70~80HS。无限冷硬铸铁轧辊的基体组织一般都是马氏体和贝氏体,除此之外,石墨和碳化物对轧辊使用也有很大影响。近年来,为了提高无限冷硬铸铁轧辊的性能,开发了改进型无限冷硬铸铁轧辊[25~27],其主要特征是利用Nb、V、Ti等强碳化物形成元素获得细小颗粒状高硬度碳化物和二次硬化现象,在保持良好抗事故性的同时提高耐磨性。该材质在金属型离心铸造凝同冷却条件F获得贝氏体+马氏体基体组织及分散的合金碳化物及约3%的细小石墨组织,其典型组织。另外,加入的Nb、V、rn等合金元素还具有改善枝晶组织的形状和尺寸的作用,导致其耐磨性比普通高镍铬兀限冷硬铸铁轧辊提高20%以上,抗热疲劳性能也明显提高。 101合金冷硬铸铁轧辊合金冷硬铸铁轧辊是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷,同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊,辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨,因而其硬度高,具有优良的耐磨损性能。此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊,使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性,表现出良好的热稳定性和抗事故性。 102合金无界冷硬铸铁轧辊合金无界冷硬铸铁轧辊,以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。石墨均匀分散在整个辊身截面,其数量和尺寸随深度而增加。本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊,由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素,加上少量细小石墨的存在,不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能,而且辊身工作层具有较小的硬度落差。表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。物理性能 103合金球铁轧辊合金球墨铸铁轧辊,以基体组织中的石墨呈球状为特征,通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度,可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊。这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能,工作层硬度落差极小。 104高镍铬无界冷硬铸铁轧辊高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊,通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量,获得高的组织、碳化物显微硬度;配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层