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MC5冷軋輥二次電渣重熔與碳化物超細化工藝開發(fā)

發(fā)布時間:2020-11-17 02:14
   軋輥是軋鋼機上的重要組成部分,也是軋機的主要消耗部件。按產(chǎn)量比例綜合計算,目前我國冶金軋輥量每年消耗多達50~60萬t。因此,大力開展回收廢舊軋輥制備新輥具有重要的意義。本文利用寶鋼提供的下線MC5軋輥,從電渣重熔工藝入手,對其工藝及組織的關(guān)系進行了較為全面的研究,并結(jié)合實際生產(chǎn)情況,為舊輥二次電渣重熔制備新輥和提高軋輥性能提供了理論依據(jù)。為了減少主要合金元素的燒損,電渣重熔過程中使用了氣體保護罩、622渣系并配有一定的脫氧劑。試驗結(jié)果表明,舊輥經(jīng)二次電渣重熔后,Mo,V,Mn沒有燒損,C和Cr元素的燒損量在0.01%~0.02%之間,完全滿足舊輥制備新輥的要求。舊輥經(jīng)過二次電渣后,鋼的純凈度大大提高。評級結(jié)果顯示,A、B、C、D、Ds各類夾雜物都遠低于軋輥標(biāo)準(zhǔn)要求的級別。由于選分結(jié)晶的原因,在凝固過程中合金元素產(chǎn)生偏析,導(dǎo)致在重熔電渣錠的1/2R處和心部都有尺寸較大的液析碳化物生成,而邊部幾乎沒有液析碳化物。對二次電渣重熔錠實施了鍛造——高溫擴散——鍛造;1030℃噴霧冷卻;最后進行球化退火制備輥坯的工藝路線。檢驗結(jié)果表明,輥坯邊部,1/3R,1/2R和心部均未發(fā)現(xiàn)液析碳化物和帶狀碳化物,邊部網(wǎng)狀碳化物為0級,1/3R,1/2R處網(wǎng)狀碳化物為2級,心部網(wǎng)狀碳化物為2.5級,球化退火組織均為2級。該組織狀態(tài)良好,完全符合輥坯要求。采用高溫固溶+高溫回火與高溫固溶+循環(huán)處理+高溫回火兩種方式對MC5鋼進行了碳化物超細化處理。高溫固溶+高溫回火工藝的試驗結(jié)果是:1050℃固溶+740℃回火,碳化物明顯細化,但組織均勻性差;950℃固溶+740℃回火,組織均勻好,但存在少數(shù)尺寸較大的未溶碳化物。1050℃高溫固溶+800℃、840℃兩個溫度各自循環(huán)不同次數(shù)的超細化試驗結(jié)果表明,生成的碳化物尺寸80%以上在0.3μm以內(nèi),尺寸最大的不超過0.5μm,表明超細化處理較普通鍛后熱處理碳化物分布明顯細小均勻。綜合考慮碳化物的大小與組織均勻性,優(yōu)化出的最佳循環(huán)處理工藝為:1050℃高溫固溶+840℃奧氏體循環(huán)三次+740℃高溫回火。實驗發(fā)現(xiàn),隨循環(huán)次數(shù)的增加,碳化物有明顯的長大趨勢,這一現(xiàn)象是碳化物發(fā)生了 Ostwald熟化所致。
【學(xué)位單位】:東北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:TF142
【部分圖文】:

碳化物粒度,疲勞壽命,試樣


球化退火工藝的要點是,將鋼加熱到Acl以上20?30°C,保溫一段時間,然后緩??慢冷卻到略低于Acl的溫度,并停留一段時間,使組織轉(zhuǎn)變完成,得到在鐵素體基體上??均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。MC5鋼錠鍛后常規(guī)熱處理工藝見下圖1.1[24]。??950??i?\?830??戶保溫丨\?t?\??〇?\?i?\風(fēng)冷?yj保溫丨'?650??|?Uso^i?\?冷??/?;?;?\350 ̄40〇/?:?:?;?;?\??/?|?|?\—/?i?:?|?:?出爐??時間/h??圖1.1?MC5鋼冷軋輥鍛后常規(guī)預(yù)備熱處理工藝??Fig.?1.1?Pre-heat?treatment?process?of?MC5?steel?cold?roll?after?forging??由于在950°C正火時,碳化物沒有完全溶解,所以MC5鋼常規(guī)鍛后熱處理工藝,球??化效果并不太好,常常得到組織不均勻,少數(shù)碳化物可以過大,有網(wǎng)狀碳化物存在等缺??陷,嚴重影響冷軋輥的使用壽命。因此,為了得到均勻的微觀組織,有必要對MC5鋼??的鍛后熱處理工藝進行改進。??-9-??

氣罩,惰性氣體保護,電渣重熔


?第二章舊輥二次電渣重熔再利用研究??造了圖2.1所示的惰性氣體保護氣罩,實施了在保護氣氛下的電渣重熔[29]。??;,?廣'\??扇?_??圖2.1惰性氣體保護氣罩??Fig.?2.1?Inert?gas?protective?cap??(4)

硬度測試,取樣位置,鑄錠


2.2.2.1取樣方法??考慮到鑄錠不同位置的組織差異,對其組織分析時分別在鑄錠中心、1/2R以及邊部??。玻埃恚恚玻埃恚恚玻埃恚碓噳K,具體取樣方法如圖2.4。???360mm???:?m?j??心i?1/輯叫?i???由?Q?[T???I?:?^??底3?I??圖2.4取樣位置圖??Fig.?2.4?Sampling?locations??2.2.2.2硬度測試結(jié)果??對鑄錠中心、1/2R、邊部硬度測試結(jié)果列于表2.3,所測定的硬度值與鑄錠經(jīng)過退??火處理相符。由表中數(shù)據(jù)可以看到三種位置硬度差異較小,中心處與1/2R處僅差1HB,??邊部比心部高出15HB,比1/2R處高14HB,邊部稍硬一些。這一結(jié)果在一定程度上說??明鋼錠均勻性較好。??表2.3鑄錠三種不同位置的硬度(HB)??Table?2.3?Hardness?of?roll?in?three?different?positions?????中心處(代號1)?1/2R處(代號2)?邊部(代號3)???M?355?356?370???2.2.2.3純凈度??表2.4給出了三種不同位置非金屬夾雜物的評級結(jié)果。由表2.4數(shù)據(jù)可以看到,各??-16?-??
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本文編號:2886960

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