轧机导辊用白口铸铁热处理工艺的研究.pdf

铸造
Nov.2014
FOUNDRY
Vo.63No.11
轧机导辊用白口铸铁热处理工艺的研究
徐晨辰,李永红2,刘兰俊,陈勇
(1.合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230069;2.安徽神剑科技股份有限公司,安徽合肥230022
摘要:利用金相分析、硬度测定和X射线衍射技术,对轧机导辊用白口铸铁的热处理工艺进行了系统的研究。结果
表明:铸态下的白口铸铁硬度值较高,基体组织主要为奥氏体,难以进行切削加工;采用适当的退火热处理,改变
其基体组织、降低硬度后,切削加工性能大大改善;为保证轧机导辊的工作性能,采用980℃空淬-250℃回火热处
埋可得到最佳的组织与宏观硬度,即回火马氏体、一次碳化物以及少量的二次碳化物,硬度值达到HRC63.7
关键词:轧机导辊;白口铸铁;热处理;组织;硬度
中图分类号:TG164.4文献标识码:A文章编号:1001-4977(2014)11-1106-04
Study on the Heat Treatment Process of White Cast ron for
Guide Roller of Mill
XU Chen-chen LI Yong-hong, LIU Lan-jun, CHEN Yong
(1. Department of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230069, Anhui, China
2. Anhui Shenjian Technology Co, Ltd, Hlefei 230022, Anhui, China)
Abstract: By means of metallographic microscope, Rockwell hardness test and X-ray diffraction method, the
heat treatment process of white cast iron for guide roller of mill were studied. The results show that the hardness
ofthe as-cast white cast iron was higher, the primary microstructure was the austenitic matrix, and it was difficult
to cut and machine. By the appropriate annealing heat treatment, the matrix microstructure was changed and its
hardness was decreased, the machinability was greatly improved. In order to guarantee the performance of guide
roller of mill, the best tempering microstructure and hardness were obtained by air quenching at 980C and
tempering at 250 C. The microstructure consisted of tempered martensite, eutectic carbides, and a small amount
of secondary carbides. The hardness reached HRC 63.7
Key words: guide roller of mill; white cast iron; heat treatment; microstructure; hardness
随着20世纪50年代滚动导卫装置逐渐替代滑动导
对轧机导辊用白口铸铁进行适当的热处理,改善
卫装置,导辊作为滚动导卫装置中的关键零件成为线基体组织、改变碳化物的形态和分布对提高其使用寿
材轧制过程中的主要耗材。轧制过程中,导辊处于高命具有重要意义叫。国内外对铬系白口铸铁热处理研
温、高速的工作环境,这对导辊材料的耐磨性、抗热究根据其化学成分、铸态组织的不同主要有炳种
疲劳性等提出了较高的要求。导辊材料种类繁多,目种是亚临界热处理;一种是脱稳处理。本文主要通
前国内外主要有镍基合金、钴基合金、轴承钢、热强研究脱稳处理过程中淬火温度和回火热处理对轧机导
钢、钢结硬质合金、白口铸铁等。其中白口铸铁在辊用铬系自口铸铁组织和性能的影响,获得该材质最
国内被广泛应用,它具有优良的耐磨性、抗热疲劳性佳的热处理工艺,以便应用于实际生产中。
和经济性。白口铸铁的发展经历了第一代普通白口铸
铁、第二代镍硬铸铁和第三代铬系白口铸铁,本文中1试验
的轧机导辊即为白口铸铁中的铬系白口铸铁。当铬系
1材料
白口铸铁中CrC大于4时,就可以形成高硬度的M-C3型
试样是通过线切割的方法取自轧机导辊铸件的长
共晶碳化物,这种碳化物孤立地分布在经热处理后只方体块体,其主要的化学成分见表1。
有高硬度的马氏体基体中,并提高了材料的耐磨性。1.2热处理方案
因此,铬系白口铸铁具有优良的综合性能,被广泛应
导辊作为导卫装置中的关键零件,其制备工艺包
用于抗暦领域。
括铸造成形、退火、切削加工、淬火+回火、精加工。
收稿日期:2014-07-22收到初稿,2014-08-14收到修订稿。
作者简介:徐晨辰(1989-)、,男,硬士生,研究方向为材料成形过程与技术。E-mail:hfutxcc(@163.com
通讯作者:刘兰俊,男,副教授。E-mai:lanjunliu(@126.com