您好,欢迎来到郑州曰佳智能科技有限公司官网!!

致力于感应加热设备的研发、制造

提供专业的的高频加热智能技术与服务,帮助客户实现更高、更快的价值成长
全国咨询电话【微信同号】:

13937161061

您的位置: 首页 » 新闻中心

高速钢轧辊热处理裂纹缺陷分析与防止措施

作者:管理员 发布日期: 2021.05.20 浏览:42

铸造高速钢轧辊成形易,加工成本低,并且具有硬高、热硬性高和耐磨性好等特点,因而近20年来应用日益广泛。但铸造高速钢轧辊组织和性能和热处理关系密切,生产中多次出现铸造高速钢轧辊裂纹断裂事故,引起人们高度关注。

铸造高速钢轧辊退火后断裂成两半,断裂面整齐,呈典型脆性断裂特征。检验未发现明线杂质、气孔与疏松等铸造缺陷,因而工件断裂非铸造原因引起。分析认为,由于轧辊含金元素高,工件离心铸造冷速快,工件组织中形成较多马氏体,产生体积膨胀,而退火时快速加热使工件表层收缩,形成拉应力。当应力大于工件材料抗拉强度时出现裂纹,并在应力作用下扩展直至工件断裂。

减少轧辊退火裂纹开裂措施如下:

①降低退火加热升温速度,减少工件表层拉应力。

②在升温中增加三次保温处理,松弛内应力。其改进退火工艺,高速钢退火裂纹消除,退火后工件硬度低(30-35HRC),加工性能良好。

淬火加热时,铸造高速钢网状碳化物溶解不充分,使工件性能不均匀,造成强度、任性和塑性下降,碳化物聚集区域碳与合金元素含量高,其熔点低,易出现工件过烧,奥氏体稳定性大,Ms点低,而碳化物少的区域Ms点高,使马氏体转变发生不均匀性和不等时性,形成较大的相变组织应力,使淬火裂纹倾向增大,另一方面,高速钢轧辊冷却发生马氏体转变使体积膨胀,产生第二类畸变与第二类应力及热应力,是造成淬火裂纹开裂的重要原因,采用单一淬火介质难于达到工件淬火冷却技术要求。为此,研究开发了高速钢轧辊喷雾冷却技术,该技术通过调节水和空气的流量、压力参数,改变混合冷却介质的冷却能力。轧辊冷却中产生热应力较大,使工件表面形成残留压应力,加大喷管中水流量和压力减少空气压力,增大冷速,有助于增大轧辊残留压应力,防止出现淬火裂纹在Ms点以下冷却中,采用降低喷管水流的流量和水压,加大空气压力,降低冷速使相变应力下降,有助于减少和防止工件淬火裂纹发生。

防止铸造高速钢轧辊淬火裂纹和断裂的另一项措施是,减轻和消除工件组织中的碳化物偏析,并通过变质处理工艺,使碳化物细小均匀分布。这项措施对于改善工件热处理裂纹和开裂具有良好效果。

高速钢轧辊快速加热回火也易出现裂纹,因为淬火时工件发生马氏体转变体积膨胀,快速加热使工件表层回火收缩,产生拉应力,导致淬火内应力重新分布,容易引起工件产生变形或开裂缺陷,回火前,工件在350--400°C进行预热,以减少回火时产生的内应力,可防止并消除高速钢轧辊回火裂纹缺陷。