顯微組織對無限冷硬鑄鐵軋輥熱疲勞性能影響

工作軋輥csp熱軋機連續(xù)發(fā)生三起大面積剝離事故,為找出軋輥發(fā)生連續(xù)剝離原因,首先對事故現(xiàn)場進行了調(diào)查分析,其次對剝離碎片的斷口宏微觀、化學成分及顯微組織進行了分析。分析發(fā)現(xiàn)軋輥材質(zhì)的化學成分硅含量、輥身表面硬度及其均勻性均不符合技術(shù)協(xié)議要求,顯微組織含有較多粗大連續(xù)分布的網(wǎng)狀碳化物。結(jié)果表明,軋輥發(fā)生連續(xù)大面積深層剝離的主要原因與軋輥的制造質(zhì)量有關(guān)。

本文采用在鑄鐵軋輥表面上激光熔化預置的合金粉末來改善鑄鐵軋輥的表面性能。使用金相、掃描電鏡和顯微硬度計對激光熔化區(qū)的顯微組織和硬度進行了測試表征。結(jié)果表明,激光熔化區(qū)與基體形成了冶金結(jié)合。由于激光的快速加熱和快速冷卻造成熔化區(qū)的組織細化。激光處理區(qū)的硬度由于晶粒細小和強化相的存在而得到提高。經(jīng)450℃×48h高溫回火處理后,激光熔化區(qū)的硬度幾乎不發(fā)生改變。

將激光合金化技術(shù)應用于高鎳鉻無限冷硬合金鑄鐵軋輥,利用om,sem,顯微硬度計和x射線衍射儀對激光合金化層的顯微組織、成分、截面顯微硬度分布和物相進行分析研究.結(jié)果表明,合金化層表面平整,與基體形成了冶金結(jié)合,部分區(qū)域存在裂紋.在激光功率、光斑直徑、搭接率一定的條件下,合金化層厚度隨掃描速度變化不大;裂紋率隨速度增加而增加;合金化層硬度隨速度的增加先提高后降低.當激光功率為7.2kw,光斑直徑為0.8~3mm,搭接率為33.3%時,最佳掃描速度為11m/min.此時,合金化層平均厚度為0.2875mm,平均顯微硬度為1001hv0.05,是基體材料(656hv)的1.53倍.

利用自行開發(fā)研制的高溫滑動磨損與熱接觸疲勞材料試驗機,并運用表面覆膜技術(shù)、金相分析和掃描電鏡,研究了用于精軋機的高鉻鎳無限冷硬鑄鐵軋輥材料在熱軋狀態(tài)下的耐磨特性,分析了這種軋輥材料的表面形貌、表層組織的變化情況。結(jié)果表明,當軋制公里數(shù)達到88km時,高鉻鎳無限冷硬鑄鐵軋輥表面產(chǎn)生了碳化物的浮凸和剝落。

軋機是軋制鋼板的主要設備,而軋機上的工作輥與鋼板直接接觸,關(guān)系到軋制鋼板的質(zhì)量。其中,改進型無限冷硬工作輥是比較常用的一種工作輥。我廠為寶鋼生產(chǎn)的1780型、2050型改進型無限冷硬工作輥更是其中的佼佼者。1.產(chǎn)品技術(shù)要求以我廠為寶鋼研制的2050型工作輥為例,此為精軋后段f4～f7機架工作輥,軋輥尺寸760mm×2250mm/4590mm,交貨重量約10.7t。技術(shù)要求如下:輥身硬度78～83hsd,輥頸硬度35～45hsd,磨削基準臺階硬度≥60hsd,工作層厚度50～

對φ610mm鎳鉻鉬無限冷硬球墨鑄鐵軋輥的焊接性作了分析,提出了冷焊堆焊修復鑄鐵軋輥的堆焊工藝方法。

自從盤式制動裝置問世以來,鐵道車輛制動盤的熱疲勞一直是個很棘手的問題。為開發(fā)對熱沖擊負荷有高耐熱性能的鑄鐵制動盤,研制出了3種不同成分的候選材料。鑄鐵的主要化學成分為鐵、碳、硅、錳、鎳、鉻、鉬、銅和鋁,并測試了其機械性能和熱性能;然后用筆者研制出的熱疲勞性能測試儀器進行了熱疲勞性能的測試。該儀器可測溫度范圍為20～1500℃。將φ20mm×80mm的圓柱實心試樣通過感應線圈加熱,隨后在水中冷卻。每隔20～30個熱循環(huán),用光學顯微鏡檢查被測試樣表面的熱裂紋。為量化裂紋的總長度,開發(fā)了一種能從顯微照片上測量裂紋長度的圖像分析軟件。結(jié)果表明:鑄鐵的疲勞壽命可以通過調(diào)整化學成分和金相結(jié)構(gòu)來延長。

分析了高鎳鉻無限冷硬鑄鐵和高鉻鑄鐵平整工作輥在化學成分、金相組織、硬度三方面的區(qū)別,并通過實際檢驗得出,高鉻鑄鐵平整工作輥的平整量是無限冷硬工作輥的3倍多,相應可減少2次換輥。

為了滿足工況條件對表面功能材料在高溫、摩擦和激冷激熱等方面的要求,采用負壓鑄滲法在鑄鐵表面制備了ni/wc復合滲層,觀察了滲層與基體結(jié)合形貌,研究了滲層的熱疲勞性能。結(jié)果表明:在熱循環(huán)過程中,滲層與基體表面出現(xiàn)了不同程度的氧化現(xiàn)象,裂紋開始出現(xiàn)的熱循環(huán)次數(shù)隨著滲層中wc含量的增加而增加,表面復合滲層最終剝落破損的熱循環(huán)次數(shù)隨著wc含量的增加呈先增加后減少的趨勢。

通過對灰鑄鐵金屬型離心鑄鐵管生產(chǎn)過程的熱疲勞模擬試驗，探索了不同基體組織灰鑄鐵的熱疲勞性能，并從多方面分析了鐵素體灰鑄鐵的熱疲勞性能好于珠光體灰鑄鐵的原因。

在確定φ800鉬合金冷硬球墨復合鑄鐵軋輥殘余應力的測試方案之后,對軋輥鑄態(tài),人工時效,自然時效后不同位置及距表面不同深度等測點進行了大量的測試工作,并對人工時效,自然時效對軋輥殘余應力的影響結(jié)果進行了分析。

針對鋁板鑄軋工業(yè)中最常用的32cr3mo1v輥套材料,在實驗室采用自制熱疲勞試驗機模擬熱疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展過程。結(jié)果表明,熱疲勞過程中所形成的高硬度、脆性氧化物在熱循環(huán)應力作用下斷裂(即氧化-應力開裂)是熱疲勞裂紋產(chǎn)生和擴展的最主要原因;并根據(jù)這一結(jié)果,設計了采用激光合金化方法在輥套表面形成高鉻固溶體合金層的方法,制作的合金層能夠延緩、阻滯熱疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展;并系統(tǒng)分析了合金層的成分、組織、硬度及其熱疲勞性能。

為改善冷軋板使用性能,提出了使用激光毛化技術(shù)對冷軋輥表面進行造型強化,通過對毛化板材力學性能及表面粗糙度測試數(shù)據(jù)分析,闡述了冷軋輥激光毛化技術(shù)對板材性能的影響。

對離心鑄造高速鋼球墨鑄鐵復合軋輥芯部球墨鑄鐵試樣進行熱處理,研究了在不同的淬火溫度下軋輥芯部的球墨鑄鐵試樣的力學性能及石墨、組織形態(tài)的變化情況。結(jié)果表明,在1000℃至1100℃之間淬火,球墨鑄鐵的性能可滿足高速鋼復合軋輥的要求,考慮到工作層高速鋼的淬火效果,建議淬火溫度在1050℃至1100℃之間,為離心鑄造高速鋼球墨鑄鐵復合軋輥的熱處理提供了參考依據(jù)。

提高鑄鐵軋輥合格率和質(zhì)量:軋輥質(zhì)量攻關(guān)QC小組

一、選題理由1.我廠軋輥為省優(yōu)良品,最近質(zhì)量有所下降,在市場競爭環(huán)境下,唯有嚴抓質(zhì)量,生產(chǎn)工藝管理,才能長立不衰,穩(wěn)步前進。2.我廠軋輥生產(chǎn)的工藝質(zhì)量控制和產(chǎn)品實物質(zhì)量還存在不足。

分析了軋輥承載能力和yz-1型組合式合金鑄鐵軋輥的設計原理、結(jié)構(gòu)特點及性能。

就硅含量對可鍛鑄鐵的顯微組織和硬度的影響進行了研究。實驗中設計熔煉了三種不同硅含量可鍛鑄鐵試樣,在三個不同溫度點,對各鑄鐵試樣分別進行空冷、爐冷、水淬、油淬處理,進而分析得出硅含量對可鍛鑄鐵的顯微組織和硬度影響的規(guī)律。在空冷和水淬后,可鍛鑄鐵的硬度隨硅含量的增加而降低;在爐冷和油淬后,可鍛鑄鐵的硬度隨硅含量的增加而升高。

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加銅的球墨鑄鐵無論鑄態(tài)或熱處理都引起了組織及性能的變化，這種改變拓寬了球墨鑄鐵的應用范圍。本文介紹了銅在球鐵中的加入工藝及其對組織和性能的影響。

今年以來，寶鋼不銹熱軋廠霞點推進軋輥關(guān)鍵運營指標的合理有效控制，4至9月份軋輥庫存費用同比降幅達11．8％，有效地降低了資源占用資金的成本。今年，軋輥降庫是寶鋼不銹熱軋廠軋輥管理推進的重點工作之一，該廠通過優(yōu)化軋輥采購，以及軋輥國產(chǎn)化推進和提高中間輥使用效率三大舉措的有效落實，軋輥降庫工作取得明顯的突破；通過合理編制軋輥采購汁劃，做到庫存結(jié)構(gòu)的合理化。

對一種試驗性的高強建筑用鋼進行了控制軋制和控制冷卻處理,研究了終冷溫度對試驗鋼力學性能和顯微組織的影響,并對拉伸斷口形貌進行了觀察。結(jié)果表明,試驗鋼在終冷溫度為450℃時具有較高的強塑性和低屈強比,能夠滿足780mpa級高層低屈強比建筑用鋼的要求；在終冷溫度為650℃時,試驗鋼中的m-a島狀組織更加粗大、含量相對較高,形狀主要以多邊形和和條帶狀形態(tài)為主,而終冷溫度為450℃時,試驗鋼中m-a島狀組織的數(shù)量相對較多,尺寸相對細小,且主要以顆粒狀形態(tài)存在；貝氏體鐵素體基體上彌散分布著顆粒狀m-a島的復相組織有利于提高試驗鋼的強塑性并降低屈強比；終冷溫度為450℃時試驗鋼的抗拉強度、規(guī)定塑性延伸強度、斷后伸長率和屈強比分別為1070mpa、825mpa、16.6%和0.771。