哈工大熱處理原理與工藝大作業(yè)-大型鍛件冷軋工作輥熱處理

1、小組成員：陳帥、李何依、 劉文會(huì)、王吉洋、翟晶晶金屬熱處理工藝學(xué)課程作業(yè)：大型鍛件冷軋工作輥熱處理設(shè)計(jì)1 軋輥：軋輥是軋鋼機(jī)上的重要零件，利用一對(duì)或一組軋輥滾動(dòng) 時(shí)產(chǎn)生的壓力來軋碾鋼材。 軋輥是由軸頭、軋徑和軋身三部分組成的，如圖所示軋輥簡(jiǎn)介2大型鍛件冷軋工作輥簡(jiǎn)介 軋輥按對(duì)工件的軋制方法分為冷軋工作輥和熱軋工作輥。 冷軋工作輥：對(duì)工件進(jìn)行冷軋?zhí)幚淼能堓仭?大型鍛件冷軋工作輥有效尺寸：直徑300-900mm 3服役條件 -失效方式 -性能要求服役條件 巨大軋制應(yīng)力 強(qiáng)烈熱沖擊 強(qiáng)烈的磨損失效方式 表面劃傷 粘輥 疲勞剝落和裂紋 使用到最小尺寸性能要求 極高而均勻的硬度 一定的淬硬層深度 高接觸

2、疲勞強(qiáng)度 良好抗裂性 高的熱沖擊強(qiáng)度 良好的耐磨性4基本分類按軋制產(chǎn)品冷軋鋼鐵軋輥冷軋有色金屬軋輥冷軋?zhí)胤N合金軋輥按軋機(jī)類型連軋機(jī)冷軋輥可逆軋機(jī)冷軋輥平整機(jī)冷軋輥多軋軋機(jī)冷軋輥5冷軋輥用材料整體要求 表面淬火后能獲得高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞極限， 心部有一定強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等成分特點(diǎn) 高碳合金鋼，碳含量0.75%1.5%,合金元素3%5%合金元素作用 Cr - 增加鋼的淬透性，提高鋼的硬度和耐磨性，增加鋼的熱強(qiáng)性 Mo - 提高鋼淬透性和熱強(qiáng)性，增加耐磨性6冷軋輥常用材料GBT 13314-2008 79Cr2、 GCr15 、 9Cr2Mo 、 9Cr2MoV、 9Cr3Mo 、

3、8Cr2MoV 、8Cr3MoV、 8Cr5MoV等實(shí)驗(yàn)用材料600mm 9Cr2Mo化學(xué)成分（%） C:0.850.95 Cr:1.702.10 Mo:0.200.40 Mn:0.200.35 Ni:0.25 Si:0.250.45 P:0.025 S:0.025材料特點(diǎn) 高碳、高鉻 鍛造溫度范圍窄 變形抗力大 熱塑性較差 白點(diǎn)敏感性高性能要求 90100HS高硬度 良好抗剝落性 良好抗熱沖擊性 足夠韌度、強(qiáng)度8加工工序下料鍛造鍛后熱處理粗加工調(diào)質(zhì)處理半精加工最終熱處理精加工9熱處理工藝 “三熱” 工藝：正火+球化退火+去氫退火 組織：球狀珠光體鍛后熱處理 工藝：淬火+高溫回火 組織 : 回

4、火索氏體+顆粒狀碳化物調(diào)質(zhì)處理 工藝：淬火+中間冷處理+低溫回火 表層組織：回火馬氏體十未溶碳化物+ 殘余奧氏體最終熱處理10熱處理工藝鍛后熱處理目的消除由鑄造和鍛造所引起的組織不均勻性，得到球狀珠光體組織改善碳化物的形態(tài)及分布特征，消除網(wǎng)狀碳化物擴(kuò)散由于熔煉方式而在鋼中殘存的氫來防止白點(diǎn)的產(chǎn)生11熱處理工藝鍛后熱處理工藝 獲得片狀珠光體，部分消除網(wǎng)狀碳化物正 火 獲得球狀珠光體，改善殘存網(wǎng)狀碳化物球化退火 預(yù)防氫脆和白點(diǎn)去氫退火12熱處理工藝調(diào)質(zhì)處理目的徹底消除網(wǎng)狀碳化物，得到索氏體組織+顆粒狀碳化物提高軋輥的屈強(qiáng)比滿足軋徑硬度要求13熱處理工藝調(diào)質(zhì)處理工藝淬火冷速不能過大注意！ 高碳合金鋼

5、淬裂傾向大，加上為整體淬火處理，熱應(yīng)力很大 油冷或噴霧淬火14熱處理工藝最終熱處理目的要求的組織和表面硬度有效的硬化層深度平緩的硬化過渡區(qū)較好的殘余應(yīng)力狀態(tài)與組織15熱處理工藝最終熱處理工藝：整體淬火 奧氏體化時(shí)間長、溫度低，可有效防止晶粒過熱低溫淬火 減少內(nèi)外溫差，降低淬火應(yīng)力 終冷溫度：5090激冷16熱處理工藝最終熱處理工藝：中間冷處理目的 將殘余奧氏體大部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體 提高表面硬度 穩(wěn)定軋輥尺寸介質(zhì) 通常冷軋輥干冰+酒精 大型冷軋輥液氮或液態(tài)空氣效果 20殘余奧氏體6%18% -70殘余奧氏體4%13%17熱處理工藝最終熱處理工藝：低溫回火18冷處理后及時(shí)回火注意！ 降低淬火后殘余應(yīng)力，降低脆性 保持輥身表面硬度和有效硬層深度 提高耐磨性和穩(wěn)定組織熱處理工藝技術(shù)要求軋輥級(jí)別輥身表面硬度/HR輥身有效淬硬深度/mm軋徑表面硬度/HS直徑300直徑301600直徑601900956108 35509095812108090101512軋輥長度6006011000100120002000允許的軟帶寬度40506070產(chǎn)品硬度趨勢(shì)20硬化層深度15mm處硬度95HS質(zhì)量檢查事項(xiàng)“四檢”預(yù)備熱處理前 氫氧氮檢測(cè)、化學(xué)成分檢測(cè)預(yù)備熱處理后 進(jìn)行超聲波探傷檢查或錘式硬度計(jì)進(jìn)行軋身和軋徑的硬度檢查調(diào)質(zhì)處理后 沿對(duì)