一種新型冷軋輥用鋼的組織演變

范成偉，賈 涓，李平生，魯 石，趙 磊

(武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，湖北 武漢，430081)

冷軋輥用鋼作為一種大截面用鋼，用于制造在冷軋機架上使用的軋輥，其在合金元素和性能要求方面與冷作模具鋼相似。冷軋輥性能的優劣對控制冷軋板材的成本、質量起著非常關鍵的作用[1]。工作層的磨損、剝落和疲勞裂紋是目前冷軋輥的主要失效形式，這就要求材料具有較高的表面硬度、優良的耐磨性和粗糙度保持能力，同時還應具有一定的韌性和抗疲勞性能，從而延長冷軋輥的使用壽命[2]。

目前廣泛使用的冷軋輥用鋼包括9Cr、9Cr2、9Cr2W、9Cr2Mo、9CrV等高碳低合金鋼，以及以Cr5系列(A2鋼)為代表的中合金鋼。這類鋼生產的軋輥成分均勻，具有較好的強韌性和抗疲勞性能[3]。在對硬度和耐磨性要求較高的冷軋機組中，常使用以Cr12Mo1V1(D2鋼)為代表的高合金軋輥，以及以W6Mo5Cr4V2(M2鋼)為代表的高速鋼軋輥[4]。

從冷軋輥用鋼發展來看，提高Cr含量是主要趨勢之一。有研究表明，提高Cr含量可增加軋輥的表面淬硬層深度和可用直徑[5]，但Cr含量超過9%以后對鋼硬度和耐磨性的提升作用不大[6]。D2鋼中Cr含量達到12%左右，具有耐磨性高、承載力大等特點，但韌性不足，用于冷軋輥時常出現工作層剝落現象，并且在鑄造過程中偏析嚴重。M2鋼則是用Mo、W、Ti、V、Nb等碳化物形成元素代替部分Cr發展而來的，鋼中含有更多的碳化物，使材料具有較高的紅硬性，并能引起較強的二次硬化效應[7]，但其淬透性不足。本文所述的試驗鋼是在M2和D2鋼基礎上開發的一種新型冷軋輥用鋼。……