高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥的生產(chǎn)

潘寶友

摘 要：文章主要介紹高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥的生產(chǎn)工藝方法，金相組織與機械性能以及在某鋼廠1800不銹鋼爐卷軋機上的應(yīng)用現(xiàn)狀。希望通過文章的介紹，為相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥；組織性能；使用實績

軋輥是軋鋼生產(chǎn)中必不可少的工藝易損件，軋輥質(zhì)量的好壞直接影響鋼材的質(zhì)量。近年來，隨著軋材規(guī)格、品種的不斷擴大，軋制速度的不斷提高，軋制力的不斷增加，提高軋輥耐磨性、抗事故性是軋輥生產(chǎn)的必然趨勢。高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥由于其良好的耐磨性、抗熱裂性、抗剝落性，在熱連軋機精軋后架、中厚板軋機粗軋和精軋機架得到廣泛的應(yīng)用。文章以我公司為某鋼鐵1800不銹鋼爐卷軋機生產(chǎn)的高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥為例，介紹高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥的生產(chǎn)過程與組織性能特點。

1 軋輥的化學成分

不銹鋼軋機軋制特點為軋制壓力大、軋制溫度高、軋制變形量小，因此要求其軋輥工作層應(yīng)兼顧耐磨性、耐熱性和韌性，硬度均勻性要好，抗事故能力要強；軋輥芯部選擇高強度球墨鑄鐵，適當加入合金提高輥頸力學性能及避免產(chǎn)生球化缺陷。因此軋輥外層化學成分見表1，軋輥芯部化學成分見表2。

2 軋輥生產(chǎn)工藝方法

軋輥生產(chǎn)熔煉設(shè)備為10T和15T中頻感應(yīng)電爐，分別熔煉工作層和芯部鐵水。鐵水出爐溫度為1390～1420℃，工作層鐵液加硅鐵合金等在包內(nèi)進行孕育處理，芯部鐵液加稀土鎂合金和硅鐵合金在包內(nèi)進行球化孕育處理。

金屬型鐵模掛涂涂料后采用臥式離心澆注方式澆注工作層鐵液，待鐵液到達共晶平臺后進行立式組裝，充填芯部鐵水，待鑄件冷卻后打箱脫模。軋輥離心澆注工藝參數(shù)見表3，軋輥芯部鐵液填充過程見圖1。

3熱處理工藝

高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥打箱后內(nèi)部存在鑄造應(yīng)力，為消除應(yīng)力避免產(chǎn)生裂紋等缺陷，對鑄件進行450℃去應(yīng)力退火。

4 金相組織及性能

高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥在退火后粗加工時套取試樣進行金相組織檢驗和機械性能檢測，成品檢測輥身輥頸硬度和工作層厚度。

軋輥成品硬度檢測結(jié)果見表4，輥身硬度為79～80.3HSD，輥頸硬度為37.3～39.6HSD，硬度均勻性良好；輥頸抗拉強度大于400MPa，延伸率大于4%，各項機械性能滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。

軋輥工作層進行超聲波測厚為43～53mm，滿足用戶要求軋輥使用工作層厚度35mm，工作層厚度小于報廢直徑8mm，保證軋制后期的安全性及穩(wěn)定性，徑向底波清晰，進行軸向探傷，底波清晰，說明軋輥離心復(fù)合鑄造工藝應(yīng)用合適，工作層與芯部復(fù)合良好。

高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥退火后工作層金相組織見圖2。由金相照片可以得知，軋輥輥身工作層組織為：一定量石墨+貝氏體+少量馬氏體+殘余奧氏體+碳化物。對高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥工作層金相組織而言，貝氏體是強韌性的基體組織，具有良好的綜合機械性能，碳化物是鑄鐵軋輥中重要的耐磨因子，是鑄鐵軋輥硬度和耐磨性的重要保證。以貝氏體作為基體組織，其上鑲嵌耐磨質(zhì)點碳化物是適宜的，既兼顧了基體的韌性，又保證了耐磨性。

5 高鉻鎳無限冷硬鑄鐵軋輥在某廠使用實績

由表5得出，高鉻鎳無限冷硬鑄鐵軋輥毫米軋制量達2300t/mm，軋輥工作層硬度降小，基本在3HSD范圍內(nèi)，在機工作時多次發(fā)生軋制事故，但未發(fā)生軋輥工作層剝落現(xiàn)象。

6 結(jié)束語

實軋效果證實，高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥經(jīng)過特殊的表層鐵水處理得到高硬度、落差小、組織致密的工作層。該類軋輥具有具有良好的耐磨性、抗熱烈、抗剝落性能，對不銹鋼爐卷軋機精軋F1-F3機架使用是合適的，可以充分滿足軋制條件的需要。