采用电渣重熔和顺序感应淬火技术制造深淬硬层冷轧工作辊

文章内容：采用电渣重熔和顺序感应淬火技术制造深淬硬层冷轧工作辊(,.,.着)摘要锻钢冷轧工作辊的质量近来仍在不断改进.本文要着重介绍电渔熔和顺序感应淬火二琢技术韵作用.只要工艺参数被准确控制,所街轧辊的致密度,金相组织和淬礁深度完全适应冷轧机工作条件.一,前言除了要有商的断裂抗力,剥落抗力及磨损抗力外,商质量表面以及深层高硬度(86/105*)也已成为对冷轧工倒坭的主要要求.复杂的冷轧产品,轧机结构和轧制条件,导致了复杂的轧辊应力条件.因此,不论是轧辊的化学成分或冶炼方法,还是英予备热处理或最终热处理,都应根据砼期为各种轧机供辊的经验,按用户轧机的特点予麒分别对待..长期以米,大多数拎轧辊用户也习惯=普通冶炼的标准成分锻钢轧辊,郎牌号为21和212的210系低台金工具钢.这些乳辊经过常规热处理,淬硬深度不超过12—15毫米(至85).然而,...公口通过电越重熔和顺序感应淬火等技水,近年来百研翻成了具有极高致密度的深谇硬层轧辊.下面将介绍过种轧辘的甜造方法及由这两项技术带来的冷轧辊质量的改营肯况.=,冷轧工作辊熔炼方法,针对不同用户,...公?《将分别采用电地加真空除气或电渣重熔这两种熔炼方——————————一——………一…——一?锻钢辊型肖氏硬度值,448法.事实上,许多黑色及有色金属的轧制都要求用离清洁度的轧辊,如汽车板,镀锡板,不锈锕,铝箔及罐坯等,这时将采用电渣重熔钢.在电渣重熔过程巾,交流电的焦耳效应将电极熔化,当然,要使电极端部始终浸在导电的渣液中.一般电渣重熔过腰中,底板和结晶器并不移动,因而,由结晶器高度限定钢锭的高度....公司采用的电渣重熔方法为基础[],即所用结晶器短于要炼的钢锭,熔炼时电极不移动,结晶器则向上移动,藉电极与正在形成的金属锭问的电流的焦耳效应将渣加热(见图1).电渣重熔刚,渣温高钢的熔点,引起电极金属熔化,液流流至电极底端聚成掖滴,液滴穿过渣液落向溶池,精炼主要就发生在这一时期.随煽炼进程,液滴逐渐在钢锭上部集聚韭顺序凝吲.床凝1付液相金属和已凝的酊相金属问的界耐天体保持半球形,此决定电渣锭的结晶生乏方!』.电渣锭巾,恢结晶前沿稳定而均匀地推移,照结晶组织很细,树枝晶尺寸及其匕次晶轴廊距都比较小.而普通铸锭中,树枝晶较粗,盘从模壁往里取向生长.译注眄培电掇部分的推迟凝固怍用,二者同时对垂直厶凝固起作用.蠢鬟篓攀翥嚣摹誊桑蓁凝固钢锭凝固和垂直凝固的联合作用,作用的大图宅渣重熔过程示意用弗里试剂对212钢的普通铸锭和电渣锭作纵剖面低倍腐蚀,便可显露二者结晶组织∞差异(图略).在普通电炉钢钢锭,靠模壁的激冷层,即表皮层,很茫然后是很宽的柱状枝晶区,其方向垂直于模壁再往里是等粕晶区,由粗短而交错的树枝品组成,越靠铺锭心等轴性越强.而电渣钢锭巾,表皮层厚15—20毫米,组织援细,其柱状枝晶层则比较茫,随后透.渐过渡到等轴晶区,二个区之间的界限几乎看不出来,不象普通电炉钢锭那样突然过波到等轴晶区.经锻造和热处理后,述树枝晶各区的分布关系投有实质性的变化,当然,纵向将出现锻造流线,如图3所示(圉略).图上对比了两种钢锭经锻造(锻造比&;3)和热处理后,所得轧辊的纵断面和横断面的低倍组织.从这些低倍组织可以看出,在普通轧辊的中间层内存在有发暗的脉纹状组织和偏析而电渣重熔钢的一个基本特点就是完全不存在这种发暗的脉纹状组织和偏析.这是因为普通铸锭凝固时,铸锭的不同部位上,或是垂直凝固或是水平凝固在起支配侑用,或是二者同时起支配作用水平凝固来自模壁的冷却作甩.在垂直方阳上有来32巾,对流和局部偏析现象都达到最严重的程度.底部和冒口之间的热流引起的垂直凝固作用逐渐减弱,使得侧壁的冷却作用也减弱,蓝助长偏析,于是生成发暗的脉纹状组织.脉纹状组织内有非常明显的硫偏析,其宽度就取决于碳和台金元素的含量.最终,下部垂直凝固作用渐增而冒口影响匿垂直凝固作用渐弱,于是轴心区固.电渣钢锭的结品前橱的推进方向划大体上垂直于液相固相分界面.也就是说,钢锭的一次组织取决于熔池底部的形状和深度.熔池很浅时,太部分树枝晶沿轴向生成,而熔池很深时,则径向凝固有利.正因为有半球形的熔池,电渣锭内柱状晶区始终不生成发晴的脉纹状组织.因为被焙化的电极连续地补充液相,所以钢的成分可保持不变,也就不致生成宏观偏析或缩因而与普通钢锭相比,总部的致密度大有改善(见图2).此外,电渣重熔过程也太大抑制了技晶问显微偏析,如图3所示.由电炉钢锭制造轧辊时,从钢链的表皮部就有碳化物生成元素铬和锢的微观偏析,到了中间区,碳,铬,钼,和锰就高度富集了.这种技晶问显微偏析,从铸态就表现为树枝晶间的共晶碳化哟阿,然后经锻造和热处理,便成了碳化物不均匀分布,奥氏体粗晶粒以及较明显的贝氏体组织,这对磨损抗力和疲劳性能都带来有害影响.这些方面电渣辊就有特殊的优越性,因为显微裂纹在电渣辊表面形核比较困难,栩应地便减少丁剥,竖一一蔷嫱嵌…一电蠹锭电谴键耜昔迫锭中碳祀诺疆轴向的分布(一分散虞,—平均值)许多富硫区呈近圆形或伸长形,伸长形的富硫位置相应于树枝晶的晶间位置,这是因为已经凝圃了的晶粒的周围液体位置是富硫的.电渣重熔对富硫位置的生成和分布有决定性的影响,由于电渣钢的凝倒进程的特点,可避免生成伸长形的富硫区由于裱态金属和渣的作用所产生的强的脱硫效果,球形的富硫点大为细化.所以,采用了电渣重熔,就有可能对轧辊中的夹粲物进行定性和定量的控制(2).原因是电渣熔时,金属根本不与耐火材料接触,从而完全消除了放热型夹杂物产生的可能性.此外,在金属与渣之间白匀物理反应(吸附)与化学反应(脱氧,脱硫)使得残余的夹杂物非常细小,达到极低的夹杂物级别(图4).用电渣方法控制夹杂物的类型,尺寸和数量,对改善工作辊的质量有重要作用,既可由此提图3电渣锭厦普通锭锰制的懈表皮层及/2半径处的微观伸析高钢的塑性和疲劳强度,同时又(一元繁分散麈一卓譬一皂渣辊表虚层内该元素的分数度)可由此提高轧鞘:的表面厦量.落韵可能性.这一点对于主要要求硬化深度众所周知,辊面的非金属夹杂物可能成的轧辊或豳制

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