MC5冷軋輥鍛后預(yù)備熱處理工藝的研究.pdf

1、在冷軋板生產(chǎn)中，鍛鋼冷軋輥的性能和使用效果是影響軋材質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。隨著汽車和家電的快速發(fā)展，冷軋薄板的需求量迅速增長，同時對冷軋輥的產(chǎn)品質(zhì)量尤其是其內(nèi)在質(zhì)量提出了更高要求，主要表現(xiàn)在有效淬硬層深度的增加，表面微觀組織的控制，以及抗事故能力。因此，軋輥生產(chǎn)廠家在進一步完善和改進鍛鋼冷軋輥的生產(chǎn)工藝方面給予了高度關(guān)注。Cr5系列承擔(dān)著目前冷軋輥用鋼的主要任務(wù)，但自Cr5系列冷軋輥廣泛應(yīng)用以來，其熱處理生產(chǎn)工藝主要在Cr3鋼基礎(chǔ)上

2、做適當(dāng)調(diào)整，對該材質(zhì)的工藝、組織及性能方面的系統(tǒng)研究仍然較少。因此，本文從MC5冷軋輥鍛后正火和球化退火處理著手，對其工藝及組織的關(guān)系進行較為全面的研究，并結(jié)合實際生產(chǎn)情況，對確定熱處理工藝與組織性能的關(guān)系以及現(xiàn)場工藝的優(yōu)化都具有重要意義。 本文從分析不同公司所生產(chǎn)的MC5冷軋輥入手，觀察成品輥內(nèi)部組織，測試其性能，了解冷軋輥的使用現(xiàn)狀，思考存在的問題及其原因，為后續(xù)研究的開展提供方向。 通過對鍛后MC5鋼正火工藝的研究

3、，建立了奧氏體晶粒隨加熱溫度及保溫時間而長大的規(guī)律，溫度對其影響遠遠大于時間，在960℃時平均晶粒尺寸出現(xiàn)長大加快的趨勢，在980℃時局部晶粒已出現(xiàn)異常長大現(xiàn)象，盡管MC5鋼Acm線達到1050℃，但從晶粒長大的角度考慮加熱溫度不宜超過980℃。 本文關(guān)注到過共析鋼鍛后容易出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物的問題，尤其軋輥工件具有尺寸大的特點，在正火出爐冷卻時，盡管采用強風(fēng)制冷，往往其內(nèi)部冷速還是難以達到控制網(wǎng)狀碳化物析出的要求。為改善這一現(xiàn)存問題

4、，一方面建立冷速與組織的關(guān)系，確定該材質(zhì)抑制網(wǎng)狀碳化物析出的平均臨界冷速0.21℃／s，另一方面確立了借助DEFORM模擬MC5鋼鍛后正火熱處理過程的模型，并通過模擬結(jié)果與現(xiàn)場實際測溫結(jié)果的對比，確定其可靠性和有效性，據(jù)此，可預(yù)測旨在確保抑制網(wǎng)狀碳化物形成的工件從正火加熱溫度冷卻至Ar1點所允許的最長時間，為現(xiàn)場應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 本文在對球化退火的研究中發(fā)現(xiàn)，加熱溫度的選擇對材料球化影響較大，并且對于MC5鋼而言，由于添加較多合

5、金元素，其加熱溫度的選擇與碳鋼不同，應(yīng)選取略高于Ac1f的溫度，但是適合的加熱溫度范圍比較窄，本文認為選擇840℃左右為宜。同時，對不同溫度等溫不同時間的球化組織中碳化物的尺寸進行測定，碳化物的長大符合Ostwald熟化機制，并建立了碳化物在不同溫度等溫時長大動力學(xué)方程，隨著溫度的升高，碳化物粒子粗化速度加大。 利用TEM和分離萃取的方法對球化退火組織中碳化物進行觀察和分析，發(fā)現(xiàn)其中存在碳化物的類型有Cr23C6、 Cr7C3及