1)碳化物硬度高。以往使用的轧辊,其基体上分布的多为Fe3C型或M7C3型共晶碳化物,组织粗大,硬度较低。高速钢轧辊一般采用高C、高V型高速钢,另外还含有较多的Cr、Mo、W、Nb和Co等合金元素,在凝固和热处理过程中,这些合金元素形成了一次和二次碳化物。高铬铸铁轧辊碳化物是M7C3(2500 Hv)和M23C6(1600 Hv)。无限冷硬铸铁轧辊中,碳化物是Fe3C(l300 Hv)。而高速钢轧辊主要含有MC(3000 Hv)、M7C3(2500 Hv)和M6C(2000 Hv),它能替代一般轧辊,从而提高耐磨性。另外,随着V含量增加,高速钢组织中骨骼状的M6C型碳化物向粒状的VC型转化。
2)热稳定性好。高速钢轧辊中含有较多的W、Cr、Mo、V和Nb等元素,具有较好的热稳定性,研究发现,普通轧辊材质的硬度随温度升高而明显下降,而高速钢轧辊在600℃仍保持有500 Hv,这必将大大提高轧辊的耐磨性。特别是当添加分布于基体组织的Co元素时,这种倾向更加明显。
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导致轧辊使用中易发生剥落。因此,如何确定在给定的工艺条件下V和Nb复合添加的 比例,控制产生粗大的NbC,提高轧辊中W和Mo含量,确保高速钢红硬性和耐磨性,同时还要消除高速钢轧辊偏析,是离心铸造高速钢轧辊生产中急待解决的问题。
此外,高速钢轧辊离心铸造过程中,离心机转速对轧辊使用性能也有明显影响。研究发现,随着离心机转速的增加,轧辊组织致密,硬度提高,磨损量减少,耐磨性不断改善,但转速过高,轧辊耐磨性提高不明显,反而增加了动力消耗和加剧合金元素偏析。为了改善高速钢复合轧辊的结合层质量,我国科学家发明了高速钢复合轧辊多层浇注工艺,轧辊自外向内依次为高速钢工作层、芯部材料组成的中间层1、中间层2、芯部1和芯部2。离心浇注工作层后,降低转速分别浇注中间层1和中间层2,然后再次降低转速至200-350 rpm浇注芯部1,关闭动力自由减速并浇注芯部2。该发明复合高速钢轧辊,
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