淺談熱連軋機(jī)軋輥用多元白口鐵的基本冶金技術(shù)

摘要：熱連軋機(jī)是用來生產(chǎn)熱軋卷板的主要設(shè)備，而熱連軋機(jī)軋輥用多元白口鐵的質(zhì)量對設(shè)備的質(zhì)量以及生產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，所以加強(qiáng)對多元白口鐵冶金技術(shù)的研究和應(yīng)用勢在必行。本文就以多元白口鐵的化學(xué)成分設(shè)計展開討論，然后分析多元白口鐵的凝固組織，其次對多元白口鐵在冶煉過程中的凝固順序進(jìn)行分析，最后分析了多元白口鐵的熱處理特征，從而有效的對多元白口鐵的質(zhì)量做出保障，有利的保證了熱連軋機(jī)的質(zhì)量，對其生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量有一定的保障。

關(guān)鍵詞：多元白口鐵；軋輥；凝固；熱處理；相圖

軋機(jī)軋輥作為熱連軋機(jī)精軋后段主要設(shè)備，其質(zhì)量對熱連軋機(jī)正常工作有很大的影響，所以加強(qiáng)對熱連軋機(jī)軋輥制備過程的研究勢在必行。為了有效的提高熱連軋機(jī)軋輥的物理性能，本文通過試驗得出使用多元白口鐵作為原材料來制備軋機(jī)軋輥，文章著重對多元白口鐵的化學(xué)組成成分以及制備過程進(jìn)行分析，從而有效的提高多元白口鐵制備的技術(shù)，在一定的程度上保證了軋機(jī)軋輥的質(zhì)量。

一、多元白口鐵的化學(xué)成分設(shè)計

多元白口鐵可以有多種不同的化學(xué)組成成分，而且不同的化學(xué)組成成分會體現(xiàn)出不一樣的化學(xué)性質(zhì)，主要化學(xué)成分有鉻、鉬和鎢、釩、鈷以及碳等。在多元白口鐵的設(shè)計過程中不僅要考慮化學(xué)成分凝固的過程，還要考慮熱處理的步驟，這樣才能制備出具有優(yōu)良物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的多元白口鐵。多元白口鐵的主要組成成分是鉻的時候，其具有良好的抗磨性，并且為了保證多元白口鐵的其他性能，必須對鉻的量進(jìn)行嚴(yán)格控制。當(dāng)多元白口鐵的主要化學(xué)成分為鉬和鎢的時候，能夠形成高硬度的碳化物，有效的改善多元白口鐵的硬度；另外，在進(jìn)行二次回火的時候能夠通過鉬和鎢的加入，再次提高多元白口鐵的硬度。而在多元白口鐵加入釩，能夠有效的改善多元白口鐵的硬度，并且是其成為優(yōu)秀的合金。鈷又很低的淬硬性，所以它在鋼的制備過程中沒有得到廣泛的應(yīng)用，但是在多元白口鐵的制備過程中卻得到了廣泛的應(yīng)用，其可以有效的提高多元白口鐵的共晶溫度，對多元白口鐵的抗熱性有很好的提高。而對于碳來說，其是最主要的多元白口鐵組成成分，加入多種碳化物不僅能有效的提高多元白口鐵各項物理和化學(xué)性質(zhì)，還能在一定的程度上降低制備成本。

二、凝固組織及凝固順序

多元白口鐵的鑄態(tài)組織由共晶碳化物和基體組成，在鑄鐵凝固組織中有多種共晶碳化物，而且不同的共晶碳化物導(dǎo)致多元白口鐵有不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，下面對不同凝固組織對多元白口鐵的性質(zhì)進(jìn)行分析。首先是MC碳化物，MC碳化物中含有大量的釩，約占總碳化物的百分之五十，在凝固的時候會以碳化物的形式析出，而且這些碳化物會以球狀的碳化物析出。其次，含有大量鉬和鎢多元白口鐵在凝固的時候會析出大量的M2C碳化物，而且析出的形狀根據(jù)鉬和鎢的量決定，當(dāng)鉬和鎢的量超過碳化物的百分之五十會以粗片狀的形式析出，而少于百分之五十會以細(xì)薄片的形式析出。當(dāng)多元白口鐵中含有大量的鉻，最終在凝固的時候會析出M7C3，呈現(xiàn)狀態(tài)為棒狀。最后，基體作為鑄態(tài)的基本組成，其由貝氏體、馬氏體以及一些殘余的奧氏體組成，其中碳含量決定析出的種類。

多元白口鐵的凝固順序是由多元白口鐵中碳含量決定的，一般來說，通過淬火進(jìn)行加工，析出的先后順序為：MC、M7C3、M2C，而且這個順序不是固定的，具體析出順序由實際情況而定，在這里討論析出順序作為多元白口鐵制備過程的一個參考。

三、熱處理特征

一般來說，對多元白口鐵進(jìn)行熱處理，其退火條件為1223K，并且持續(xù)加熱五小時左右，這樣才能有效的對其進(jìn)行熱處理，然后溫度在1273K的時候多元白口鐵會析出奧氏體，此時進(jìn)行淬火工藝的操作，最后在623-873K的溫度下進(jìn)行長達(dá)200分鐘的回火處理，有效的提高多元白口鐵的回火硬度，對多元白口鐵的物理性能有很大的提高。對于含有1.8%碳的多元白口鐵來說，淬火和上述處理方式一致，但是對其進(jìn)行回火的時候，應(yīng)該保證溫度為800K，并且進(jìn)行長達(dá)250分鐘的熱加工，這樣才能有效的保證含有1.8%碳的多元白口鐵的物理性能。含有2.0%碳的多元白口鐵進(jìn)行淬火之后需要在1387K的溫度下進(jìn)行回火，保證其物理性能。最后是含碳量為2.4%的多元白口鐵，其淬火的硬度會隨著淬火溫度的升高而降低，所以一定要注意其淬火的溫度，而對其進(jìn)行回火的時候，其回火溫度不同析出的物質(zhì)也有所差異，所以要對其回火溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證析出需要的物質(zhì)，從而顯現(xiàn)出相應(yīng)的物理性能。

四、抗磨性

用多元白口鐵制備的熱連軋機(jī)軋輥主要用于熱連軋機(jī)精軋后段，所以需要保證熱連軋機(jī)軋輥的抗磨性和硬度，而通過試驗表明，用多元白口鐵制備的熱連軋機(jī)軋輥比常規(guī)的軋輥的抗磨性好很多，而且使用壽命會延長很多。因此，在制備軋輥的時候使用多元白口鐵作為原材料，可以有效的提高軋輥的抗磨性，并且在一定的程度上提高軋輥的硬度，還能有效的延長熱連軋機(jī)軋輥的使用壽命。另外，使用多元白口鐵制備軋輥可以在一定的程度上降低軋輥制備的成本，為企業(yè)節(jié)省加工成本，對企業(yè)的利益有很大的提高。由此可見，將多元白口鐵作為熱連軋機(jī)軋輥制備的原材料勢在必行，對我國熱連軋機(jī)軋輥制造企業(yè)的發(fā)展有很大的幫助。

五、結(jié)語

綜上所述，熱連軋機(jī)軋輥作為熱連軋機(jī)精軋后段主要設(shè)備，其質(zhì)量對熱連軋機(jī)正常工作有很大的影響，所以加強(qiáng)對熱連軋機(jī)軋輥制備過程的研究勢在必行。通過試驗表明使用多元白口鐵作為熱連軋機(jī)軋輥的制備原材料能有效的提高熱連軋機(jī)軋輥的各項物理和化學(xué)性質(zhì)，有效的延長熱連軋機(jī)軋輥的使用壽命。本文通過對多元白口鐵的化學(xué)成分設(shè)計進(jìn)行分析，然后分析了凝固組織及凝固順序，從而有效的保證多元白口鐵的物理性能，最后對其熱處理特征進(jìn)行分析，生產(chǎn)出優(yōu)良品質(zhì)的多元白口鐵，保證了熱連軋機(jī)軋輥各項物理和化學(xué)性質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]董鵬；王龍；傅廣海；郎帥.淺談鋁熱連軋機(jī)刷輥應(yīng)用對軋輥表面質(zhì)量的影響[J].中國金屬通報，2017，（S1）：87-90.

[2]馮雅雅；陳文龍；湯海舟；賀祖愛.三輥Y型鎢鉬熱連軋機(jī)的計算機(jī)輔助孔型設(shè)計及模擬分析[D].燕山大學(xué)，2017.

[3]張朝鋒；陳明華；高江海；易小華.基于局部一維隱式法鋁板帶熱軋工作輥熱輥型快速預(yù)測研究[D].中南大學(xué)，2016.

作者簡介：苑興洲（1995），男，籍貫：遼寧省本溪市，學(xué)歷：本科

研究方向：冶金工程