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应用粉末冶金技术中喷雾制粒与热等静压的配合工艺,生产的高速钢较之传统方法生产的钢材具有许多优点,如优良的机加工性能、韧性、硬度和热处理后的形状稳定性。应用HIP工艺生产的高速钢轧辊,与相同成分的铸造高速钢轧辊相比,碳化物更细小、均匀,而碳化物的形貌及分布对轧辊的热疲劳性能、抗剥落性能及韧性起决定性作用,因此HIP高速钢轧辊的综合性能明显优于铸造轧辊。此外,为了进一步提高耐磨性,HIP高速钢轧辊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工艺生产高速钢轧辊时,一般是用铸、锻钢材料制成辊芯,在辊芯外填充好辊身外层所用的高速钢粉末,抽真空后在1000℃以上高温和100 MPa以上压力下烧结成轧辊。由于HIP工艺设备需要耐高压,受设备限制,HIP工艺还只能生产小直径的高速钢轧辊。



基体组织中存在有共晶碳化物和伪共晶碳化物,被用于开坯连轧机架用辊、型钢轧机中间机架和精轧机架用辊。半钢轧辊用做热轧辊时,为提高耐裂性,成分中增加硅含量,成为石墨铸钢轧辊,集中了铸钢和铸铁二者的优点,大量用于钢坯热连轧机轧辊和型钢轧机轧辊。
三、 锻钢系轧辊
锻钢系轧辊通过冶炼、锻造、热处理,使轧辊辊身工作层具有均匀一致高硬度、高耐磨性和优良的抗事故能力,同时保证轧辊辊颈和辊身芯部具有一定的强度和高的韧性。锻钢轧辊具有的这一独特性能,使其在冷轧以及有色轧制方面,有着铸造轧辊不可替代的优势。
按使用条件,锻钢轧辊可分为锻钢热轧辊及锻钢冷轧辊,锻钢热轧辊主要用于热轧开坯及型钢粗轧辊,锻钢冷轧辊被广泛用于冷轧辊。锻钢冷轧辊使用要求高,辊身表面必须具有高而均匀的硬度,以保证冷轧带材或钢板的尺寸精度和良好的表面质量,辊身具有一定的淬硬层深度,具有高的抗事故能力,为此,对轧辊的原始组织要求很严,


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(4)半高速钢轧辊具有高速钢轧辊同样性质的淬透性和红硬性。半高速钢轧辊工作层基体上分布着粒状的高硬度MC型碳化物,淬火后的基体组织为回火马氏体,轧辊的耐磨性达到了高铬铸钢轧辊的2倍,但远远不如高速钢轧辊,只适用于棒线材轧机的中轧机架和板带轧机的粗轧机架。
高硼钢轧辊是高性能轧辊,在稳定轧制工艺、提高负差控制水平、提高综合成材率、提高产能及降低工艺成本等指标方面发挥显著作用,在棒材生产线应用性价比高。为了提高棒材厂主体生产车间各类经济技术指标,引入新材料高硼钢轧辊。高硼钢轧辊硬度高,数值在HS75-80,普通轧辊机床加工能力达不到要求,轧辊孔型机加工难度大,制约着高硼钢轧辊在棒材生产线的稳定应用。一是机床刚性不能满足高硼钢轧辊的加工能力,在机加工过程中吃刀抗力大,震动剧烈,直接影响轧辊的加工精度及机床的使用寿命;


式中D为工作辊辊径;μ为摩擦系数;K为金属平面变形抗力;E为机械弹性模量。为了轧制出更薄的板带材,必须减小工作辊辊径,采用的工艺润滑剂(见塑性加工工艺润滑),减小金属的变形抗力,增加轧辊的弹性模量,有效地减小轧辊的弹性压扁。现代20辊轧机上采用直径小达10mm的碳化钨轧辊,可轧制厚度小到0.001mm的极薄带钢。
工程上,一般可按下式确定工作辊辊径与成品带材厚度的比例关系 D≤1000h
当增加中间退火和轧制道次时 D≤2000h
采用异步轧制技术可突破上述小可轧厚度的限制,其原理已不同于一般的轧制理论。
不论热轧或冷轧,轧相都是实现轧制过程中金属变形的直接工具,因此,对轧辊质量要求严格。



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