軋輥用中碳Si-Mn系貝氏體-馬氏體復(fù)相鋼組織和性能的研究.pdf

1、軋輥是軋鋼生產(chǎn)中的主要耗備件之一。隨著軋鋼技術(shù)的發(fā)展，軋機(jī)速度和自動化程度的不斷提高，對軋輥質(zhì)量特別是軋輥的熱疲勞性、強(qiáng)度及韌性等提出了更高要求。本文根據(jù)貝氏體尤其是下貝氏體具有的一些特性及合金元素在軋輥中的作用，設(shè)計不同成分的軋輥材料，通過不同熱處理條件下組織觀察和力學(xué)性能的測試，確定每種材料的最佳熱處理工藝，并且通過比較各種材料在最佳的熱處理工藝條件下組織和性能，確定最佳的Si、Mn合金成分范圍。從而獲得組織均勻，具有良好的力學(xué)性能

2、和較高的熱疲勞抗力的軋輥材料，并具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本文研究結(jié)果表明：(1)以Si、Mn為主要合金元素的貝氏體/馬氏體復(fù)相鋼具有較寬的淬火加熱溫度范圍和回火溫度范圍，并具有較高的熱疲勞性。(2)該類鋼最佳等溫處理工藝為：320℃等溫1.0h～2.0h后回火溫度在250℃～300℃，回火時間為2.5h～4.0h。(3)該類貝氏體/馬氏體鋼在250℃～450℃回火,可獲得較高的強(qiáng)度、硬度和良好的韌性配合；回火溫度在550℃出

3、現(xiàn)明顯的回火脆性。(4)正火回火后獲得回火馬氏體多于等溫回火后的，而獲得的韌性相貝氏體低于等溫回火后的，致使正火回火后的硬度和抗拉強(qiáng)度高于經(jīng)等溫淬火同一溫度回火的硬度和抗拉強(qiáng)度，而韌性低于經(jīng)等溫淬火同一溫度回火的韌性。(5)硅與錳的適量配合能使鋼的淬透性進(jìn)一步提高，并使錳的強(qiáng)化作用更明顯。當(dāng)硅含量在1.00[％]～2.00％(wt[％])當(dāng)錳含量在1.00[％]～3.00[％](wt[％])范圍內(nèi)隨錳含量的升高組織由下貝氏體轉(zhuǎn)向粒狀貝氏

4、體，韌性升高，最佳Mn含量范圍可控制在1.80[％]～2.50[％](wt[％])。
　　 通過試驗研究及分析，確定較為理想的化學(xué)成分為：C：0.38[％]，Si：1.85[％]，Mn：2.36[％]，Cr：1.07[％]，Mo：0.23[％]，Ni：0.25[％]，V：0.11[％]，Nb：0.11[％]。其最佳熱處理方案及性能為950℃×1h正火+250℃×2.5h回火，HRC=51.7，αK=20.6J/cm2，σb=17