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      熱軋輥材料研究進展

      熱軋生產中,軋輥的工作條件非常惡劣,主要是因為熱軋輥常與溫度高達900~1100℃的軋材接觸,輥而溫度高達500℃,軋輥使用中除了承受強大的軋制力,以及輥面受軋材的強力磨損外,在軋材高溫的作用下,輥面易產生氧化,氧化膜易脫落,加劇軋輥的失效。
        此外,軋輥在工作中還會反復被軋材加熱及冷卻水冷卻,經受溫度變化幅度較大的激冷激熱,產生很大的熱應力,逐漸導致熱疲勞裂紋的產生,熱疲勞裂紋在軋制力的作用下不斷擴展,最終導致軋輥表面破裂甚至剝落,促使軋輥失效。熱軋輥除了應具有高的耐磨性和強韌性外,還應具有優良的抗氧化和熱疲勞能力。熱軋輥材料的發展和選用,主要著眼于提高軋輥的表面耐磨性,在軋輥表面的金相組織中形成較硬的碳化物。隨著熱軋技術的發展,熱軋輥材料也在不斷地得到改進和發展,從早期使用的冷硬鑄鐵軋輥,發展到半鋼軋輥、高鉻鑄鐵軋輥和高速鋼軋輥。
        早期使用的軋輥組織以M3C型碳化物為主,如Fe3C等。后來加入合金元素鉻、鎳等,碳化物類型仍以M3C為主,形態變化不大,呈網狀分布,但碳化物由FC3C變成了(Fe,Cr)3C,碳化物硬度提高,而且軋輥的基體組織由珠光體變成了馬氏體和貝氏體,軋輥的耐磨性明顯提高。在軋輥中進一步提高鉻含量,碳化物由M3C轉變成M7C3型為主,如Cr7C3等,硬度提高,碳化物形態明顯改善,由剛狀分布變成菊花狀分布,軋輥硬度提高的同時,力學性能尤其是沖擊韌性和斷裂韌性大幅度提高,軋輥使用性能明顯改善。
        進入20世紀80年代末期,采用鑄造高速鋼制造軋輥引起了世界各同軋輥研制者的重視。目前正在研制及迅速推廣的高速鋼復合軋輥,在使用狀態下,軋輥表面層的金相組織主要由MC型和M6C型碳化物以及在高溫下具有較高硬度的基體組織構成。

       

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