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8CrMoV钢属于冷轧辊钢,由于其具有优异的性能,成为轧钢厂轧钢机上的一种重要材料。随着钢铁生产的快速发展,8CrMoV轧辊钢的应用也越来越广泛,它可通过热处理改善其力学性能,但目前有关8CrMoV钢的回火热处理工艺研究的相关报道较少。为此,本工作对高温淬火态8CrMoV钢进行不同回火温度热处理,研究高温淬火态不同回火温度对其组织及性能的影响。
试验材料选用Φ30mm×100mm的8CrMoV钢棒材,其成分为(质量分数,%):C0.55,Si0.32,Mn0.65,P、S≤0.01,V0.226,Ni0.11,Cr1.09,Cu0.08。对8CrMoV钢首先进行800℃×1h高温加热,随后进行常温淬火(淬火介质选用具有较大冷却能力且淬火变形小、开裂性小的三硝水),淬火时间15min,之后在箱式电阻炉中进行不同温度(450、500、550和600℃)保温2h的回火处理。
轧辊断裂原因
一、脆性断裂,此类轧辊断口形状较为平整,断口周围辊身表面较为齐整;
二、韧性断裂,此类轧辊断口形状多呈"蘑菇头"状,断口附近的辊身均成粉碎状破碎。
将二者比对发现,此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。
其产生原因与轧辊本身残余应力,轧制时机械应力以及轧辊热应力有关,特别是当辊身的表面和芯部的温差大时更容易产生。这种温差可能由不良的辊冷却,冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力,当较大的热应力,机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。
CPC法生产的高速钢轧辊组织细小、均匀且夹杂物少,几乎没有缩孔和疏松等缺陷发生,综合性能明显优于普通离心铸造高速钢轧辊。它不仅克服了离心铸造轧辊的偏析缺陷,轧辊心部可采用高强度锻钢,辊芯具有较高的强度,这也是离心铸造方法所做不到的。目前国外CPC法已实现了工业化,日本新日铁公司设计的一套CPC装置,其能力如下:轧辊辊身直径:250~850mm;辊身长度:≤3000mm;外层厚度:≤100mm;轧辊长度:≤5700mm;轧辊重量:≤15000Kg。
我国科学家也发明了一种复合高速钢轧辊的连续铸造装置,由操作平台、钢液浇铸系统、坩埚、分离环、水冷结晶器、振动器、定位导向装置、感应加热装置、拉坯系统组成。其主要技术特征体现在水冷结晶器和坩埚处于操作平台之上,两个振动器处于操作平台之下,水冷结晶器通过分离环与坩埚相连,钢液浇铸系统配置在坩埚上方的一侧,辊芯感应加热装置和定位导向装置位于坩埚的上方,拉坯系统位于操作平台之下,引锭板正对结晶器的下端。目前已应用该技术生产了W、V含量高、偏析轻、耐磨性好的复合高速钢轧辊,可以降低轧制中换辊频率,大幅度提高轧机的作业率,降低生产成本,提高经济效益。
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