高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊工作层离心铸造过程数值模拟

借助有限元模拟软件ProCAST对高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊工作层离心铸造过程进行了分段建模,计算了铸件的温度场、流场。结果表明,铁液与离心铸型内壁接触后,受到自身重力、旋转铸型带来的离心力、摩擦力三个合力作用,以层状形式沿铸型内壁做圆周运动,沿着内壁同时向铸型两端运动,先到达离浇道距离较近的模具一端,沿轴向向另一端铺展。在有限元模拟辅助下生产出的高镍铬无限冷硬球墨铸铁离心复合轧辊,工作层为树枝状结晶组织,技术指标符合要求。

高铬铸铁轧辊材质的氧化行为研究

将高铬铸铁轧辊材质试样分别在450℃、500℃、550℃下进行氧化,采用激光共聚焦显微镜、金相显微镜、扫描电镜观察氧化膜形貌、微区成分,硬度计检测硬度。结果表明:随氧化温度的升高、高铬铸铁轧辊中各相的氧化程度以及整体氧化膜的致密度均有明显差异,试样的硬度也有明显不同。

轧辊用高钒高速钢的滚-滑动磨损性能及失效行为研究

在高应力滚-滑动(滑动率约10%)条件下,利用自制的磨损试验机研究了高钒高速钢的磨损性能,并利用电子显微镜分析了失效行为.结果表明:高钒高速钢的相对耐磨性是高铬铸铁(Cr20)的2倍以上.磨损失效形式为显微切削与疲劳剥落的复合,兼有碳化物碎裂.碳化物对磨损失效有重要作用,高铬铸铁中的杆状M7C3型碳化物易于弯曲、碎裂而在其内部形成大量裂纹,促进磨损表面产生大块的疲劳剥落;高钒高速钢中团块状VC硬度高、形态好、具有精细亚结构、不易碎裂,可有效地抵御显微切削和疲劳剥落,是高钒高速钢耐磨性优良的原因.

高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究

以高铬铸铁为参照,在自制的模拟轧辊磨损试验机上研究了高钒高速钢的滚动磨损性能.结果表明:随磨损循环次数的增加,两种材料的磨损量均直线地增加,高钒高速钢的相对耐磨性是高铬铸铁的4倍以上;高铬铸铁中的裂纹主要由于M7C3的严重碎裂而萌生于M7C3的内部,高钒高速钢中的裂纹则主要萌生于VC与基体的界面,并沿VC的表面扩展.高钒高速钢中VC形状好、不易碎裂及基体硬度高是其耐磨性优良的主要原因.

高硬度高铬复合铸铁轧辊的研制

采用先进的三次浇注二次复合的轧辊生产工艺,解决了高铬复合铸铁轧辊结合层及芯部强度低的技术难题;采用先进的成分设计,对外层材质及中间层材质进行有效的变质处理,材料的强度、韧性及耐磨性得到提高;对轧辊进行高温淬火和二次回火热处理,成功地获得了高的辊身硬度及低的残余奥氏体含量。

热轧高铬铸铁轧辊氧化膜的研究

本文利用扫描电镜、能谱仪对热轧高铬铸铁轧辊氧化膜在不同温度和保温时间下的表面和截面形貌进行了观察和研究,通过X射线衍射仪对轧辊氧化膜的组成和结构进行了分析。结果表明,高铬铸铁轧辊氧化膜主要由Fe3O4和FeCr2O4组成,而温度是影响氧化膜质量最重要的因素。同时,对氧化膜表面瘤状物形成的原因和氧化膜的失效机制进行了分析,为现场辊温控制,有效控制高铬铸铁轧辊氧化膜完好,提高带钢的表面质量提供了参考。

高铬铸铁轧辊表面氧化膜影响因素的研究

分析研究了高铬铸铁轧辊在不同氧化温度、氧化时间、表面粗糙度和介质条件下的氧化膜形貌，得出高铬铸铁轧辊高的表面光洁度有利于获得均匀致密的氧化膜；随氧化温度的升高和时间的增加，氧化膜不断长大、增厚；高温水蒸气会加速轧辊氧化。并提出应适当调整轧辊冷却条件，使下线轧辊温度控制在60～65℃左右。

热处理对高铬铸铁轧辊组织和性能的影响

研究了淬火温度、淬火冷却方式和回火温度对高铬铸铁轧辊组织和性能的影响。结果表明，油冷条件下，淬火温度低于1000℃，随着淬火温度升高，硬度升高，随后硬度反而下降，雾冷和空冷条件下，淬火温度对硬度的影响规律与油冷时相似，获得最高硬度的淬火温度超过油冷时的淬火温度，达到1025℃。回火温度低于500℃时，高铬铸铁轧辊硬度变化不明显，超过575℃，硬度明显下降，高铬铸铁轧辊在450℃回火4小时，具有良好的综合力学性能和优异的耐磨性。

高铬铸铁磨辊断裂分析

通过光学显微镜和扫描电子显微镜等手段,对断裂的高铬铸铁试样进行金相显微组织和断口形貌分析。结果表明,铸件中组织不均匀,存在空洞、疏松等内部缺陷。断口形貌呈现解理、准解理特征。裂纹主要是沿着碳化物与基体的界面扩展。在使用过程中奥氏体发生转变,体积膨胀,产生拉应力,结果使碳化物和基体的界面成为组织中强度较薄弱的区域。断裂区的碳化物比非断裂区的粗大且呈板条状,马氏体分布不均匀,存在较多的夹杂物,尖锐的端部容易造成应力集中,从而降低了材料的韧性。

电磁半连续复合铸造轧辊的思路与实践

为了实现复合轧辊的顺序凝固,研制了电磁半连续复合铸造试验装置,利用该装置进行了一系列电磁半连续复合铸造试验,探索出了一套合理的电磁复合铸造工艺,制造了高铬铸铁/45#钢复合轧辊,并进行了装机试验。结果表明:电磁半连续复合铸造轧辊思路正确,装置简单合理,既实现了轧辊在复合过程中的顺序凝固,减少了铸造缺陷,又使复合界面达到良好结合,提高了轧辊质量和生产效率。

高铬铸铁轧辊性能研究现状

本文综述了国内外对高铬铸铁轧辊的性能研究及应用现状。

高铬复合铸铁轧辊断辊失效分析

一支高铬复合铸铁轧辊在使用过程中发生断辊事故。轧辊出现了两处断口,断口表现形态各不相同。通过相关资料反复印证,确定了初始断口的产生,事故的发展,及产生的产生断裂过程,并通过此案例分析对预防类似事故的发生提供了参考。

离心复合高铬铸铁轧辊热处理裂纹的防止

分析了离心复合高铬铸铁轧辊热处理过程中出现辊身端部裂纹的原因,并制定了改进措施,提高了轧辊的成品率。

高钒高速钢、高铬铸铁复合轧辊界面对比

采用电磁半连续复合铸造法制成芯轴为45钢的高钒高速钢和高铬铸铁两种复合轧辊,对复合界面的组织和性能进行了研究。结果表明:电磁复合铸造高钒高速钢和高铬铸铁复合轧辊界面两侧都发生了明显的成分扩散,界面(扩散层)显微组织处于过渡状态,宽度基本相同,约为50μm;界面显微硬度均介于耐磨层和芯轴之间,过渡平缓;与高铬铸铁相比,高钒高速钢复合轧辊界面硬度略低,抗剪强度和冲击韧度略高,但两者差别不大,均能满足使用要求。

导辊裂纹产生原因分析及消除方法

通过对导辊的工作状况、导辊材料、热疲劳等因素的分析，找出了导辊裂纹产生的原因是：材料热物理性能偏低，以及导辊制造过程中所存在的缺陷。提出消除裂纹的方法是：提高导辊材料的导热性和严格控制导辊生产质量。

离心铸造复合冷轧辊用高铬铸铁材料研究

设计了四种成分的高铬铸铁 ,并进行了拉伸、冲击及硬度等性能测试 ,并在此基础上讨论了合金元素对组织和性能的影响。最终选定的高铬铸铁成分为 ( % ) :3 .1 1 C,2 0 .1 9Cr,2 .0 5 Mo,0 .62 Si,0 .69Mn,1 .0 5Ni,0 .0 2 4S,0 .0 3 5 P。

离心铸造高铬铸铁辊环的研究与应用

讨论了离心铸造高铬铸铁辊环生产中的主要工艺参数对辊环质量的影响，研究了热处理对高铬铸铁辊环力学性能的影响，并给出了最佳热处理工艺。

高铬铸铁辊环的研究与应用

对锻轧机辊环的化学成分进行了科学设计 ,对辊环的离心铸造工艺、软化退火工艺、淬火工艺和回火工艺进行了深入研究。结果表明 ,新研制的辊环硬度高、硬度均匀性好 ,耐磨性好 ,使用安全、可靠 。

改进型高铬铸铁轧辊的研制

通过对高耐磨性高铬铸铁轧辊成分设计的优化和工艺过程控制的改进,高铬轧辊的耐磨性有了显著提高,轧辊性能可以更好的满足用户需求。

低硬度高铬轧辊的生产和使用

概括介绍了太钢轧辊公司利用5t中频炉、卧式工频炉、卧式离心机、低温电加热处理炉等设备,通过制订合理的离心铸造工艺和热处理工艺生产低硬度高铬铸铁轧辊,同时与热连轧磨辊间制订合理的磨削制度,满足了太钢热连轧的轧钢使用要求。