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重量20t以下的锭型已开始采用下注法浇注,而国际上已扩大至120t。为了保证钢锭的内在的和表面的质量,应控制钢的浇注温度和浇注速度,而注温和注速则取决于钢锭的尺寸和浇注方法,且随钢水浇入锭中位置而改变。采用保温冒口或向冒口中加入保温剂或发热剂能保证钢锭的补缩。
锻造 钢锭在模中冷却到600℃以上脱膜直接装入高温炉加热称为热装。热装时加热到锻造温度的加热速度可不受限制。冷钢锭的加热制度需按专用规范进行。钢锭的锻造过程视钢锭的尺寸和材质可分别在水压机、油压机或自由锻锤上进行。钢锭锻压成带粗加工余量的成品毛坯。整个锻压过程必须保持在获得轧辊钢再结晶过程和晶粒细化的温度范围内,并保证足够的塑性并防止产生锻造裂纹。对各类轧辊的始锻和终锻温度均有严格的规定。
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高硼钢轧辊是高性能轧辊,在稳定轧制工艺、提高负差控制水平、提高综合成材率、提高产能及降低工艺成本等指标方面发挥显著作用,在棒材生产线应用性价比高。为了提高棒材厂主体生产车间各类经济技术指标,引入新材料高硼钢轧辊。高硼钢轧辊硬度高,数值在HS75-80,普通轧辊机床加工能力达不到要求,轧辊孔型机加工难度大,制约着高硼钢轧辊在棒材生产线的稳定应用。一是机床刚性不能满足高硼钢轧辊的加工能力,在机加工过程中吃刀抗力大,震动剧烈,直接影响轧辊的加工精度及机床的使用寿命;二是刀具的加工性能制约轧辊加工能力,通用类轧辊加工刀具硬度在HS80-85之间,与高硼钢轧辊的硬度非常接近,通用类刀具加工高硼钢轧辊会快速增加刀刃及后刀面磨损量,刀具急剧钝化,无法稳定加工。
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应用粉末冶金技术中喷雾制粒与热等静压的配合工艺,生产的高速钢较之传统方法生产的钢材具有许多优点,如优良的机加工性能、韧性、硬度和热处理后的形状稳定性。应用HIP工艺生产的高速钢轧辊,与相同成分的铸造高速钢轧辊相比,碳化物更细小、均匀,而碳化物的形貌及分布对轧辊的热疲劳性能、抗剥落性能及韧性起决定性作用,因此HIP高速钢轧辊的综合性能明显优于铸造轧辊。此外,为了进一步提高耐磨性,HIP高速钢轧辊可采用更高的含碳量和合金含量,仍保持良好的碳化物形貌。用HIP工艺生产高速钢轧辊时,一般是用铸、锻钢材料制成辊芯,在辊芯外填充好辊身外层所用的高速钢粉末,抽真空后在1000℃以上高温和100 MPa以上压力下烧结成轧辊。由于HIP工艺设备需要耐高压,受设备限制,HIP工艺还只能生产小直径的高速钢轧辊。
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从高温淬火处理的8CrMoV钢经不同回火温度处理下的显组织形貌可看出:8CrMoV钢在800℃高温加热时形成粗大的奥氏体晶粒,这些粗大的奥氏体晶粒经淬火后大部分会形成马氏体组织,由于冷却速度较快,部分粗大的奥氏体组织并未彻底转变为粗大的片状马氏体而保留下来,这些马氏体组织经过一定温度的回火后会形成相貌各异的回火马氏体及回火索氏体,同时,当回火温度较低时,粗大的马氏体转变不明显而保留下来,随回火温度的升高,粗大的马氏体逐渐转变为力学性能较高的细小的板条状回火马氏体及索氏体。
8CrMoV钢高温淬火处理后经不同回火温度处理条件下,其显硬度及耐磨性具有较大的差异。随回火温度的升高,硬度逐渐降低,当回火温度达到600℃时,硬度明显降低,出现软化现象,但轧辊钢耐磨性并不是严格地与硬度成正比关系;当回火温度为550℃时,其耐磨性 。