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《復(fù)合軋輥用高速鋼顯微組織及性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)合軋輥用高速鋼顯微組織及性能的研究姓名：于新泉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：關(guān)紹康2002.5.8，硒互28957摘要／隨著先進(jìn)軋機(jī)和高效軋制技術(shù)的問(wèn)世，推動(dòng)了軋鋼工業(yè)的迅速發(fā)展，恫時(shí)也促進(jìn)軋輥制造業(yè)邁向新的技術(shù)領(lǐng)域；如何提高軋輥的使用壽命及軋制質(zhì)量以適應(yīng)軋機(jī)的需要是軋輥研制者面臨的新課題。近年來(lái)，將高速鋼用于制造新一代復(fù)合軋輥方面取得了突破性進(jìn)展，高速鋼復(fù)合軋輥的綜合使用壽命可以比傳統(tǒng)用高鉻鑄鐵軋輥提高數(shù)倍以上，目前被廣泛采用的高鉻鑄鐵復(fù)合軋輥，有可能在十年之內(nèi)被高速鋼復(fù)合軋輥取代。當(dāng)前正處于復(fù)合軋輥用高速鋼材料的研制、開(kāi)發(fā)和
2、生產(chǎn)應(yīng)用的熱點(diǎn)階段。y本文利用金相法(包括黑白金相和彩色金相)、x射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)及洛氏硬度分析儀等手段，對(duì)復(fù)合軋輥用高速鋼Fe．2％C一4％v-4％Mo．5％C卜X％w(其它部分如未作特殊注明均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金系的顯微組織、熱處理工藝及性能進(jìn)行了系統(tǒng)地分析。復(fù)合軋輥用高速鋼具有高碳和高合金的特征，容易形成大量網(wǎng)狀碳化物，這些網(wǎng)狀碳化物又硬又脆，會(huì)嚴(yán)重降低高速鋼的性能，且難以用熱處理的方法予以消除。采取必要的措施，預(yù)先改善鑄態(tài)高速鋼中原始碳化物的大小和分布在復(fù)合軋輥用高速鋼中是很為關(guān)鍵的。在對(duì)化學(xué)成分研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究
3、了利用RE、Ti、Mg、RE-Ti—Mg進(jìn)行變質(zhì)處理對(duì)復(fù)合軋輥用高速銅顯微組織的影響。結(jié)果表明：經(jīng)金相組織觀察、x射線衍射和掃描電鏡分析，F(xiàn)e．2％C一4％V-"4％Mo一5％Cr-X％W合金系高速鋼凝固組織包含馬氏體基體、殘余奧氏體及各種類型的碳化物如ME型碳化物、M2c型碳化物、M6c型碳化物和MC／M2C類型復(fù)雜碳化物，大部分MC型碳化物分布于晶粒內(nèi)部，其它類型碳化物則沿晶界呈網(wǎng)狀分布。對(duì)Fe-2％C一4％v-4％Mo一5％Cr-2％W凝固組織利用掃描電鏡和能譜分析發(fā)現(xiàn)，組織中顆粒狀的MC型碳化物主要含(原子百分比)V(31．70％)，羽毛狀的M2C型碳化物主
4、要含Mo(6．47％)和W(1．57％)，魚(yú)骨狀的M6C型碳化物主要含W(12．07％)和Mo(5．07％)，MC／M2C類型復(fù)雜碳化物主要含Mo(6．17％)和W(1．46％)。對(duì)Fe．2％C一4％V-4％Mo一5％Cr-X％W合金系高速鋼，含0．6％W的高速鋼熱處理過(guò)程中的氧化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，含2．0％W的高速鋼能較好地限制網(wǎng)狀碳化物的形成以及避免高速鋼在熱處理時(shí)的氧化。隨著鎢含量的增加，雖然高速鋼抗高溫氧化性增強(qiáng)，但從金相觀察、x射線衍射分析和利用網(wǎng)格法計(jì)算碳化物體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果可知，高速鋼晶界處碳化物數(shù)量明顯增加，碳化物網(wǎng)更趨嚴(yán)重；當(dāng)w含量達(dá)到4％或6％時(shí)，凝固
5、組織在以羽毛狀的M2C型碳化物和MC／M2C復(fù)雜類型碳化物為主的碳化物網(wǎng)中還出現(xiàn)了較多的魚(yú)骨狀的M6C型碳化物。經(jīng)X射線衍射分析和掃描電鏡分析，Nb可以促進(jìn)高速鋼中MC型碳化物生成，能與v形成復(fù)合MC型碳化物，在高速鋼Fe-2％C一5％V-4％Mo一5％Cr-2％W中加入少量的Nb(1．5％)，晶粒內(nèi)部彌散的粒狀MC型碳化物明顯增加。對(duì)于高速鋼Fe．2％C．4％V04％Mo一5％Cr．X％w，其淬火峰值硬度出現(xiàn)在950℃～1100℃溫度之間，峰值硬度和達(dá)到峰值硬度所需要的溫度隨著鎢含量的增加而提高；當(dāng)鎢含量為2％時(shí)，高速鋼回火的二次硬化溫度在550℃。對(duì)于高速鋼Fe
6、．2％C一4％V-4％，Mo．5％Cr-2％W，其合適的淬火溫度可控制在10001050℃之間，保溫12min；回火溫度可取550。C，保溫25min。為了改善高速鋼中網(wǎng)狀碳化物的生成和分布及高速鋼后續(xù)熱處理過(guò)程中的抗氧化性，從成分設(shè)計(jì)方面考慮，則要限制W、Mo含量，適當(dāng)提高V、Nb含量，可將W含量控制在2．O％，Nb含量控制在1．5％。變質(zhì)處理結(jié)果表明，對(duì)于高速鋼Fe．2％C一5％V-4％Mo．5％Cr-2％W-1．5％Nb鑄態(tài)試樣經(jīng)x射線衍射分析，用I．0％Ti、O．3％RE變質(zhì)和1．4％RE．Ti．Mg復(fù)合變質(zhì)處理對(duì)高速鋼中碳化物的類型轉(zhuǎn)變影響不明顯；用0．1
7、％Mg變質(zhì)，Mg可以使碳化物含量顯著減少。Fe．2％C．5％V-4％Mo-5％Cr-2％W-1．5％Nb高速鋼未變質(zhì)試樣晶粒粗大，晶粒大小在80～1209m之間，晶界上分布著粗大的碳化物網(wǎng)，網(wǎng)狀碳化物處在30～60uiTI之間；加入0．3％RE變質(zhì)，對(duì)高速鋼的凝固組織僅有輕度的細(xì)化作用；用1．0％Ti變質(zhì)時(shí)，晶粒和晶界上網(wǎng)狀碳化物得到明顯細(xì)摘要化，晶粒大小在20～60um之間，網(wǎng)狀碳化物處在10～40um之間；用O．1％Mg變質(zhì)時(shí)；晶粒大小在50～100um之間，而網(wǎng)狀碳化物明顯細(xì)化，網(wǎng)狀碳化物處在10～30Hm之間；用1．4％RE—Ti-Mg復(fù)合變質(zhì)后，晶粒大
