新型鍛壓高速鋼軋輥材料淬火工藝研究

現代大型冷帶鋼軋機已實現無頭、半無頭軋製。 人們對冷軋帶鋼的表面平整度、厚薄差等質量要求越來越高，對工作輥的質量要求也越來越高。 價格越高，對錶面硬度和硬化層深度的要求越高。 冷軋工作輥材料的研究一直受到軋輥行業的高度重視。 從最初的軸承鋼，逐步發展到2%Cr、3%Cr、5%Cr鋼。

其發展通常是基於鉻含量的不斷增加。 近年來出現了半高速鋼和高速鋼軋輥材料，對其組織和碳化物的研究也有一些報導。 天津重型裝備工程研究有限公司技術人員對新開發的鍛造高速鋼冷軋工作輥材料的淬火工藝進行了研究，分析了淬火溫度對高速鋼輥組織、晶粒尺寸、殘餘奧氏體和硬度的影響。 的影響，為高端冷軋工作輥的發展提供了理論和實驗依據。

試驗所用新型鍛造高速鋼軋輥材料在50kg真空感應爐中熔煉，然後高溫鍛造成100mm×100mm×250mm毛坯，經700℃退火4h，得到試驗用原始材料。 金相試樣為15mm×15mm×15mm見方，經箱式電阻爐不同溫度加熱，空冷淬火。 採用660RLD/T洛氏硬度計檢測硬度，採用X'perPro X射線衍射儀檢測殘餘奧氏體，採用Axiovert200MAT金相顯微鏡檢測組織和晶粒尺寸，採用QUANTA400掃描電子顯微鏡觀察碳化物。

新型鍛造高速鋼軋輥的鑄態組織為下貝氏體+萊氏體+少量馬氏體+棒狀碳化物+粒狀碳化物，其中大塊狀碳化物為鋼水凝固過程中析出的初生碳化物，粒狀碳化物為冷卻過程中奧氏體析出的二次碳化物，碳化物含量為3.6%。 研究顯示：

1. 淬火溫度影響碳化物的溶解。 隨著淬火溫度的升高，高速鋼軋輥淬火組織中的碳化物含量逐漸降低。 當溫度升至1200℃時，粒狀碳化物已基本溶解
2. 溶液中僅殘留少量塊狀碳化物。
3. 隨著淬火溫度的升高，高速鋼的晶粒不斷長大。 當淬火溫度超過1040℃時，晶粒長大趨勢明顯，淬火溫度超過1160℃，晶粒尺寸達到4.5，晶粒粗化非常嚴重。
4. 隨著淬火溫度的升高，殘餘奧氏體含量不斷增加。 當淬火溫度低於1080℃時，殘餘奧氏體含量增加較緩慢，隨後其含量急劇增加。 當淬火溫度達到1160℃時，殘餘奧氏體含量增加至38%。 因此，從控制殘餘奧氏體含量的角度來看，淬火溫度應低於1080℃。
5. 1040℃淬火時，硬度達到峰值，可達64.1HRC。 此時，高速鋼軋輥組織、晶粒度、殘餘奧氏體含量匹配最佳。
6. 新型鍛造高速鋼軋輥材料的淬火溫度應選擇在1020～1080℃之間。

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