現(xiàn)代化大型冷帶鋼軋機(jī)已實(shí)現(xiàn)無頭、半無頭軋制，對板帶的質(zhì)量如冷軋板帶的表面平整度、厚度差等方面要求越來越高，對工作輥的質(zhì)量要求也越來越高，無論是對表面硬度還是淬硬層深度的要求都有較大的提高。冷軋工作輥材質(zhì)的研究一直備受軋輥界的高度重視，從軸承鋼逐漸發(fā)展到2%Cr、3%Cr、5%Cr型鋼，其發(fā)展通常以鉻含量的不斷提高為基本特征。近年來出現(xiàn)了半高速鋼、高速鋼軋輥材質(zhì)，其組織和碳化物的研究已有一些報(bào)道。安徽環(huán)渤灣高速鋼軋輥有限公司的技術(shù)人員對一種新開發(fā)的鍛造高速鋼冷軋工作輥材料的淬火工藝進(jìn)行研究，分析了淬火溫度對高速鋼軋輥組織、晶粒度、殘余奧氏體和硬度的影響，為開發(fā)高端冷軋工作輥提供理論及試驗(yàn)基礎(chǔ)。
試驗(yàn)用新型鍛造高速鋼軋輥材料采用50kg真空感應(yīng)爐進(jìn)行熔煉，然后高溫鍛造成100mm×100mm×250mm坯料，經(jīng)700℃、4h退火后得到試驗(yàn)用原始料。金相試樣為15mm×15mm×15mm方塊，采用箱式電阻爐進(jìn)行不同溫度加熱，空冷淬火。采用660RLD/T型洛氏硬度計(jì)檢測硬度，采用X’perProX射線衍射儀檢測殘余奧氏體，采用Axiovert200MAT光學(xué)顯微鏡檢測組織和晶粒度，采用QUANTA400掃描電子顯微鏡觀察碳化物。
新型鍛造高速鋼軋輥鑄態(tài)組織為下貝氏體+萊氏體+少量馬氏體+條塊狀碳化物+顆粒狀碳化物，其中大塊的條狀碳化物為鋼液凝固過程中析出的碳化物，顆粒狀碳化物為冷卻過程中從奧氏體中析出的二次碳化物，碳化物含量為3.6%。研究表明：
（1）淬火溫度影響碳化物的溶解，隨著淬火溫度的升高，高速鋼軋輥淬火組織中碳化物含量逐漸減少。當(dāng)溫度升高至1200℃時(shí)，粒狀碳化物已基本溶解，僅剩少量塊狀碳化物。
（2）隨著淬火溫度的升高，高速鋼晶粒不斷長大。當(dāng)淬火溫度超過1040℃時(shí)，晶粒長大趨勢明顯，淬火溫度超過1160℃，晶粒度達(dá)4.5級(jí)，晶粒粗化已十分嚴(yán)重。
（3）隨著淬火溫度的升高，殘余奧氏體含量不斷增加。當(dāng)淬火溫度在1080℃以下時(shí)，殘余奧氏體含量增加較平緩，隨后其含量急劇增加。當(dāng)淬火溫度達(dá)到1160℃時(shí)，殘余奧氏體含量增至38%。因此，從殘余奧氏體含量控制方面考慮，淬火溫度應(yīng)低于1080℃.
（4）在1040℃淬火時(shí)，硬度達(dá)到峰值，高可達(dá)64.1HRC，此時(shí)高速鋼軋輥組織、晶粒度、殘余奧氏體含量匹配達(dá)到良好。
（5）新型鍛造高速鋼軋輥材料淬火溫度應(yīng)選擇在1020～1080℃之間。
|