一、高合金无限冷硬铸铁轧辊的加工(论文文献综述)
龚思敏[1](2020)在《高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究》文中指出复合轧辊兼具两种金属材料的力学性能优点,既能满足轧机对辊身工作层耐磨性、抗热疲劳和抗氧化等性能的要求,又能保证对辊芯韧性的要求,是轧辊的主要发展方向。本论文涉及的就是关于复合轧辊方面的基础研究工作。通过电渣结晶器快速冷却Fe-Cr-B合金熔液与电磁感应加热42CrMo合金钢钢棒辊芯相结合的固-液复合铸造方法制备了高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo低合金钢复合轧辊,对复合轧辊的包覆层以及复合界面的显微组织及力学性能进行了研究。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对包覆层及复合界面的显微组织形貌、合金元素分布以及物相组成进行了分析;采用洛氏硬度计对包覆层及复合界面两侧的宏观硬度进行了测试;采用摆锤冲击试验机对复合界面的冲击韧性进行了测试。在此基础上,对复合轧辊复合界面和包覆层组织特征与性能变化的机理进行了分析,得到如下研究结果:铸态高碳中锰Fe-Cr-B复合轧辊界面组织可以分为复合界面区、包覆层亚区以及辊芯亚区。包覆层亚区一侧的显微组织主要为先共晶树枝晶基体、网状共晶组织和细小的蜂窝状包晶组织;复合界面区的显微组织为垂直于界面的细片层状珠光体;辊芯亚区一侧的显微组织为层片状珠光体、块状铁素体和少量的网状碳硼化物;复合界面在形成过程中两种不同金属所含的合金元素进行了相互融和扩散,合金元素C、Mn、Cr、Mo和B从包覆层一侧向辊芯一侧进行了扩散,而Fe元素则由辊芯一侧向包覆层一侧进行了扩散;随着包覆层中Cr含量的升高,包覆层亚区一侧的共晶组织尺寸变得细小,蜂窝状组织有所增加;复合界面区和辊芯亚区的组织及形貌无明显变化。经过1050℃奥氏体化空冷淬火处理后,复合界面包覆层亚区一侧的部分网状共晶组织出现断网现象;复合界面区变为高碳马氏体,而辊芯亚区一侧的组织转变为中低碳的板条马氏体及针状马氏体的混合组织;复合界面的冲击韧性略有提高。铸态高碳中锰Fe-Cr-B复合轧辊包覆层的物相主要为α-Fe、M2B、M3(C,B)、M23(C,B)6或M6(C,B)及少量残余奥氏体。由于冷却速度的差异,铸态高碳中锰Fe-Cr-B合金复合轧辊包覆层由外层至内层的组织形态和性能存在较大差异。即:由包覆层外层至内层,长条状先共晶组织逐渐变粗大,网状硼化物连续性增强,M3(C,B)型碳硼化物数量逐渐增加,M23(C,B)6或M6(C,B)型碳硼化物析出颗粒逐渐减少;硬度逐渐降低,但在靠近复合界面处又逐渐升高,呈现先降低再升高的趋势;随着Cr含量的逐渐增加,复合轧辊包覆层中先共晶硼化物数量逐渐增加,尺寸逐渐变大,M3(C,B)型碳硼化物、M23(C,B)6或M6(C,B)型碳硼化物析出颗粒数量逐渐增加;基体组织中马氏体含量增加,包覆层硬度逐渐升高。
曹玉龙[2](2018)在《电渣重熔法制备双金属复合轧辊研究》文中指出近年来,随着先进轧机和高效轧制技术的问世,轧制生产线向着大型化、高速化和自动化的方向发展,使得作为轧钢核心装备的轧辊的使用工况变得更为苛刻。轧辊的性能优劣直接影响轧机的生产效率、轧材的表面质量和轧制的成本,因此,对轧辊材质和生产制备工艺的研究已成为国内外轧辊及冶金行业共同关注的问题。传统单一材质合金轧辊难以同时满足轧制过程对其耐磨性和强韧性的双重要求,而双金属复合轧辊,由于其辊芯和工作层(复合层)可以选用不同的材质,它能较好地解决单一材质合金轧辊耐磨性和强韧性之间的矛盾,同时大大降低轧辊的生产成本。因此,高质量、低成本双金属复合轧辊的研究、制造和使用必将成为适应现代轧制技术的新方向。本课题基于电渣重熔技术的优势,以双金属复合轧辊为研究对象,开展了不同导电回路方案下的复合轧辊制备过程工艺特点、不同工艺参数对复合体系温度场的影响、复合轧辊电渣制备过程的试验探索、双金属界面结合机理、双金属界面的结合质量及不同材质间复合的工艺特点等研究。首先,基于电磁场方程、动量方程和热量传输方程等建立了电渣重熔法制备双金属复合轧辊过程的二维稳态数学模型,利用Fluent软件及自定义函数(UDF)、自定义标量方程(UDS)等功能对传统型导电回路:变压器→短网→自耗电极→液态渣池→辊芯→底水箱→变压器(简称为电极→辊芯)进行了数值模拟。结果表明,在该导电回路方案下,回路电流在电极与辊芯间的渣池区集聚并于此处形成最高温,进而造成辊芯表面的过度熔化,不利于获得均匀的双金属结合界面及均匀的复合轧辊工作层成分、组织与性能。随后开展的复合轧辊电渣制备试验及采用低熔点透明溶液体系进行的复合轧辊电渣制备物理模拟试验均证明了上述辊芯表面过度熔化现象的发生。综上所述,在此导电回路方案下,辊芯作为导电回路的一极难以避免表面熔化现象的发生,不利于获得理想的复合轧辊复合层及双金属界面性能。鉴于传统型电极→辊芯导电回路方案的不足,将辊芯从导电回路中解放出来并对其表面温度进行灵活控制是制备高质量复合轧辊的关键。基于此目的,本课题采用先进的导电结晶器技术及上述所建立的二维稳态数学模型开展了新型导电回路:变压器→短网→自耗电极→液态渣池→导电结晶器→变压器(简称为电极→导电结晶器)方案下的数值模拟。结果表明,导电结晶器的采用使得回路电流在电极与导电结晶器间的渣池区集聚并于此处形成最高温。渣池高温区的远离使得辊芯表面的温度具有更大的可调节性。在各工艺参数中,熔炼电参数、辊芯直径、导电段渣池深度等对电渣复合体系的温度场影响最为明显;电极与辊芯表面间距的影响次之,电极插入渣池深度的影响最小。通过合理的工艺参数匹配可获得理想的辊芯表面温度,实现双金属界面的良好复合。基于上述对新型导电回路方案的模拟研究,利用有衬电渣炉、浇渣溜槽、抽锭电渣炉、导电结晶器、渣金液位检测仪等组成的成套设备开展了新型导电回路方案下的电渣重熔GCr15/45号钢双金属复合轧辊试验。经过多次的试验探索及经验总结,最终制备出直径340 mm、复合高度320 mm的GCr15/45号钢双金属复合轧辊铸坯。在复合铸坯的界面冶金结合区切取横剖截面,经低倍检验表明,双金属界面同心度良好且复合层厚度非常均匀,此外,在双金属界面处并未发现有夹渣、气孔、缩孔等缺陷,界面结合良好。复合铸坯纵剖截面则表明了双金属界面由下部至上部呈现出夹渣厚度逐渐变薄并最终消失的趋势,这是由于电渣重熔法制备双金属复合轧辊过程是一个温度逐渐升高并趋于稳定的过程,其辊芯表面被加热程度不同,双金属界面结合状态亦不同。基于Thermo-Calc热力学软件对复合轧辊用GCr15、45号钢的平衡相图计算,选择单相扩散模型并利用DICTRA软件对双金属界面处的元素扩散行为进行计算,界面温度随时间变化函数由Fluent模拟及电渣试验中的实际抽锭速度综合给出。通过对比双金属界面相同位置的Cr元素线扫描分析结果及DICTRA元素扩散行为计算结果,揭示了电渣重熔法制备双金属复合轧辊的界面结合机理为熔合与扩散的共同作用。辊芯45号钢在电渣试验过程中因受到高温液态渣池及复合层金属熔池的加热而升温明显,随着双金属电渣复合过程的结束及已复合铸坯的抽锭,辊芯又发生了降温冷却的过程。在此高温奥氏体化过程中,较高的加热温度、较长的保温时间导致了辊芯表面粗大奥氏体晶粒及部分铁素体魏氏组织的生成。本课题通过合理的热处理工艺消除了魏氏组织、实现了晶粒细化。铸态GCr15/45号钢复合轧辊铸坯界面试样的抗拉强度、剪切强度分别为661 MPa及282 MPa,其拉伸、剪切断口均发生在单材料侧而非双金属界面处,充分说明了此工艺条件下所制备双金属复合轧辊铸坯的界面结合质量较好。高速钢轧辊因具有硬度高、耐磨性好、红硬性好等特点而在轧钢行业开始被广泛使用。本课题基于上述新型导电回路方案开展了电渣重熔法制备高速钢/球墨铸铁双金属复合轧辊的试验研究。基于复合层高速钢及辊芯球墨铸铁的熔化温度特点,利用FactSage软件及炉渣熔点测试仪开发了一种低熔点渣系。采用现有的电渣设备最终制备出复合高度264 mm的高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯,并对其复合层、辊芯组织及双金属界面处的石墨形态、合金元素过渡、显微组织变化等进行了系统研究。结果表明,经过电渣复合后,发生奥氏体化的辊芯球墨铸铁中的石墨形态、基体组织均发生了明显变化,由于辊芯和复合层的部分熔合及元素的扩散,在双金属界面处形成了大量的不同成分、形貌、含量及分布特征的碳化物,使得界面处硬度增加,在拉伸、冲击试验中易发生脆断。尽管如此,在双金属界面处所取铸态试样的抗拉强度为452 MPa且辊芯球墨铸铁的石墨球化评级为3级,二者均满足国标《GB/T 1504-2008铸铁轧辊》对轧辊的使用要求。
甘宅平[3](2017)在《热轧型钢轧辊材质的研究与发展方向》文中研究指明为了适应大型型钢轧机各机架对轧辊的需求,研发了系列型钢轧辊,如热作模具钢、NCC球墨铸铁、GT半钢、K金属辊环、高碳石墨钢、高速钢等其耐磨性、抗热裂性、耐冲击性、高温强度和硬度等综合性能优异,可供轧制大型槽钢、工字钢、H型钢、钢轨、板桩钢、矿用U型钢、船用球扁钢等产品,取得了较好的使用效果和经济效益。
王进鹏[4](2017)在《轧辊用高铬铸铁—球墨铸铁复合材料的制备及热处理制度研究》文中研究说明复合轧辊是轧钢生产过程中轧机的主要消耗部件,要求其同时满足工作层的耐磨性和辊芯的强韧性。高铬铸铁-球墨铸铁双金属复合轧辊作为最常用的复合轧辊之一,具有良好的发展前景。本课题利用Thermo-Calc热力学计算软件研究复合材料随温度及保温时间变化时析出相及元素的变化规律;采用10 kg中频真空感应炉,通过改变浇注温度及液固体积比,研究了不同工艺参数对液固双金属复合材料复合情况的影响;通过热处理实验及组织和性能检测来研究热处理工艺对复合材料的影响规律。具体研究如下:(1)利用Thermo-Calc热力学计算软件计算了高铬铸铁分别随C元素和Cr元素含量变化时的相图及性质图,以实验用高铬铸铁成分进行计算可知,随温度降低,高铬铸铁的最终平衡凝固组织为少量马氏体+奥氏体+M7C3型共晶碳化物,随高铬铸铁中铬碳比的增加,共晶M7C3型碳化物及其转化成的M23C6型碳化物都明显增加。同时,M7C3型碳化物的开始析出温度并不受C含量或Cr含量的影响;M23C6型碳化物的开始析出温度随碳含量增加而降低,随Cr含量增加而升高。通过对不同温度下各相质量分数随C和Cr含量变化规律的计算可知,随C和Cr含量升高,高铬铸铁中奥氏体含量逐渐降低,且温度越高,奥氏体含量也越高;相反地,M7C3型碳化物含量逐渐升高,且温度越高,M7C3型碳化物含量反而越低。(2)利用10kg真空感应炉进行双金属液固复合实验,芯材球墨铸铁的直径分别选择Φ30 mm、Φ35 mm、Φ40 mm,浇注温度分别选择为 1520℃、1550℃、1580℃、1600℃。结果表明,芯材直径越小,浇注温度越高,两种材料结合效果越好,但芯材直径过小或浇注温度过高都不利于实际生产。(3)通过金相显微镜确定高铬铸铁的铸态组织为奥氏体+M7C3型碳化物+少量马氏体,该结果与热力学计算结果相符合。用箱式电阻炉对复合材料进行热处理,分别研究淬火工艺和回火工艺对复合材料组织和性能的影响,结果表明,925℃保温2 h+雾冷淬火不仅能使外层高铬铸铁达到较高的硬度,同时可使芯材球墨铸铁的抗拉强度和冲击韧性满足指标,还可使结合界面元素发生充分扩散,增加界面宽度,从而提高界面性能。淬火后进行450℃回火,可保证高铬铸铁在维持较高硬度的同时,且不影响球墨铸铁和结合界面的性能。
孙保平,那顺桑,张欣,刘思壮,翟立华,张子喜[5](2015)在《中小型高速钢轧辊技术集成与创新》文中研究表明1技术背景高速钢没有严谨而无争议的定义。高速钢是材料家族中应用材料科学理论成功的典范。是成分、工艺、性能完美结合的奇葩。生产、使用100多年来高速钢创造了许多方面的奇迹。高速钢在我国有两个大系列。一个是刀具高速钢(T-HSS)。主要用于制作各类钻头、铣刀、拉刀、车刀的传统高速钢(从作用的角度将粉末高速钢包含在此系列)。以优良锻压制作性、高韧性、特殊的处理工艺作为主要特征的高速钢。其成分、工艺、制备流程基本是已经定型。另一个系列是轧辊高速钢
杨帆[6](2015)在《钒合金化与稀土复合变质处理镍铬钼铸铁组织与性能的研究》文中进行了进一步梳理随着研磨技术的发展,各种大型设备不断涌现,需要使用各种大型轧辊,因此对轧辊的要求越来越高。轧辊是各种研磨、破碎、压片等机械设备的主要部件,其质量优劣关系到研磨、破碎、压片等产品的质量以及设备的使用和安全。耐磨材料具有较高的硬度但常伴随着脆性,导致冲击韧性不理想,因而在使用过程中会出现外层局部剥落、断辊等重大事故。所以,在维持原有的高硬度条件下,改善其冲击韧性一直都是材料领域关注的热点。本文主要以轧辊用镍铬钼铸铁为研究对象,用钒合金化和稀土复合变质处理两种处理方法,用金属型铸造模拟离心复合铸造,来研究钒元素及稀土复合变质剂对镍铬钼铸铁显微组织和性能的影响。合金化处理主要的添加元素为V,复合变质处理时主要添加RE-Al和RE-Al-V。分析并讨论了不同加入量的合金对镍铬钼铸铁显微组织和力学性能的影响。实验研究结果表明:(1)在镍铬钼铸铁中加入钒进行合金化处理,可使得镍铬钼铸铁中的奥氏体与碳化物得到明显的细化效果,有效地改善了碳化物组织的形态及分布,基体的连续性显着地增强,使其冲击韧性得到提高,并在显微组织细化过程中,钒促使了奥氏体向马氏体转变,同时生成了新的钒碳化合物V4C3相。(2)经过RE-Al复合变质处理后,镍铬钼铸铁显微组织在尺寸与形貌有了明显的改观,细化了奥氏体晶粒,碳化物由网状变为块条状同时分布更加均匀,有效地增强了基体的连续性,提高了铸铁本身的塑韧性;并通过检测变质处理前后组成相并未有明显变化,进一步说明RE-Al变质主要在于通过促进异质形核作用及变质剂元素产生界面富集,从而改善显微组织的形态与分布。(3)经过RE-Al-V复合变质处理后,显着改变了显微组织中的粗大化,聚集态等莱氏体特征,细化了晶粒,使得细小的等轴晶奥氏体增多,改善了碳化物的形态与分布。同时RE-Al-V多元复合变质与V合金化和RE-Al复合变质相比,结合了后两者的优点,并且变质的作用更好,对镍铬钼铸铁韧性的提高更有效果。
李爽[7](2015)在《轧辊硬度影响因素研究与控制》文中进行了进一步梳理轧辊硬度作为表征轧辊性能的一项重要参数,反映轧辊的强度和耐磨性能。在日常生产过程中,轧辊硬度受多方面因素的影响,很难精确控制。本文对轧辊硬度的影响因素进行研究,找出精确控制轧辊硬度的途径。结果表明:通过控制轧辊成分、冷型涂料温度、浇注参数、轧辊浇注后保温时间及轧辊热处理工艺等因素,轧辊硬度能控制在用户要求范围内,提高轧辊质量。
魏雪[8](2014)在《稀土复合变质对无限冷硬铸铁组织及性能的影响》文中研究指明无限冷硬铸铁因具有良好的耐磨性、抗热裂性,在轧辊领域已经得到广泛应用。但轧辊在使用过程中容易出现“流星斑”、掉块、剥落等缺陷,导致轧辊的使用寿命较短。针对以上缺陷,通过微合金化、变质处理和热处理研究以获得良好的组织与性能。通过金相法、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察、能谱分析及一系列力学性能测试手段,系统地研究了稀土复合变质处理和热处理工艺对无限冷硬铸铁显微组织与性能的影响,探讨了变质处理与热处理复合作用机理。研究表明:RE-Nb复合变质改善了无限冷硬铸铁的铸态组织,细化了晶粒,消除了树枝状晶,明显减少了莱氏体形态的碳化物数量,使连续网状碳化物转变为不连续的网状和孤岛状。回火保温时间为10小时,稀土复合变质无限冷硬铸铁在250℃、300℃回火处理后,基体组织为针状下贝氏体和少量马氏体,温度升高到410℃时,基体转变为上贝氏体,随着温度升高到430℃基体出现了回火屈氏体,当温度达到450℃时,基体几乎完全转变为回火屈氏体组织。铸态和低温回火时,基体中没有二次碳化物析出,随着回火温度的升高基体中出现了颗粒状二次碳化物。经RE-Nb复合变质无限冷硬铸铁试样在250℃处理后的硬度达到60.2HRC,冲击韧度为4.9J/cm2,与相同热处理条件下未变质试样相比硬度略微提高、冲击韧度提高28.9%;随回火温度的升高,RE-Nb复合变质无限冷硬铸铁的硬度降低,冲击韧度值变化不大,在250℃回火时,无限冷硬铸铁的硬度和冲击韧度均达最高值;稀土复合变质的无限冷硬铸铁,其抗拉强度随回火温度的升高而降低,回火温度为250℃时,试样的抗拉强度最高,达到521MPa。磨粒磨损试验表明:在250℃热处理条件下,无限冷硬铸铁的磨粒磨损失重量从变质前的0.2855g减小到变质后的0.1653g,RE复合变质处理使无限冷硬铸铁试样的耐磨性得到了明显的提高。可见,RE复合变质处理和热处理工艺对无限冷硬铸铁的组织、力学性能和磨粒磨损性能均有不同程度的改善,其中以250℃的回火处理条件下,稀土复合变质无限冷硬铸铁具有良好的显微组织、综合力学性能和摩擦磨损性能。
刘冬冬[9](2014)在《高应力滚滑动条件下高速钢的磨损性能及失效行为研究》文中认为本研究设计了用于冷轧辊的高速钢,以不同碳化物为主要耐磨骨架,利用自制的更切合实际的WM-RS滚滑动摩擦磨损实验装置,研究了高应力滚滑动条件下高速钢的摩擦磨损性能,不同滚滑比对失效行为的影响,并利用SEM和TEM分析了其失效行为,探讨了高速钢轧辊的滚滑动磨损机理。应用X射线衍射仪测量了磨损前后残余奥氏体的含量,利用电子显微硬度仪分析了磨损前后显微硬度的变化。进一步揭示了冷轧辊用高速钢的磨损失效机理、完善了含硬质点材料的磨损失效理论。研究成果如下:1.高钨高速钢热处理后的典型组织为:钨的碳化物(M6C)+二次析出碳化物+针状马氏体+残余奥氏体。M6C是以钨、铁元素为主要元素的复合碳化物。高钼高速钢热处理后的典型组织为:钼的碳化物(M2C)+挛晶马氏体+残余奥氏体。M2C是以钼元素为主要元素的复合碳化物。2.滚滑比为5.95%时,高钨高速钢和高钼高速钢的洛氏硬度以及冲击韧性基本相当,高钨高速钢的相对耐磨性是高钼高速钢1.25倍。随着磨损时间的增加,两种高速钢的磨损量均以直线增加。3.在磨损的过程中,磨损表面基体的显微硬度升高,这是由于在磨损的过程中发生加工硬化和诱发马氏体相变共同作用的结果。4.棒条状M2C型碳化物较骨骼状M6C型碳化物更容易发生弯曲短裂,从而形成裂纹源。M6C型碳化物的面积分数要大于M2C型碳化物,可以更有效的阻碍位错运动。呈网格状分布的M2C型碳化物,磨损过程中易造成位错塞积,发生断裂。5.滚滑比对磨损有显着的影响,高速钢轧辊的磨损率均随着滚滑比的增加而增加。滚滑比的变化对残余奥氏体的含量有显着的影响,随着滚滑比的增加,诱发马氏体相变增加,残余奥氏体量随着滚滑比的增加而减少。6.滚滑比较小时(为1.13%),材料的失效形式以滚动磨损为主,失效形式主要为疲劳鳞片,滚滑比增加到5.95%时,滚动和滑动磨损交互作用是材料的主要失效形式,表现出来的磨损特征主要为塑性变形、裂纹以及剥落。滚滑比增加到10.11%时,材料的主要失效方式为滑动磨损,其特征为滑动所产生的犁沟。
韩翔[10](2013)在《高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展》文中指出对当前广泛使用的轧辊材质及性能特点进行分析,研究了弥补当前材质缺陷的高速钢轧辊材料性能和不同制造技术的特点,指出依据我国硼资源丰富,而铌、钴资源短缺的现状,开发高硼低合金高速钢复合轧辊是一个重要发展方向。从而使国产高速钢轧辊的制造和使用水平尽快达到或超过国际先进水平。
二、高合金无限冷硬铸铁轧辊的加工(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高合金无限冷硬铸铁轧辊的加工(论文提纲范文)
(1)高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 复合轧辊的研究 |
1.1.1 复合轧辊的定义、用途及分类 |
1.1.2 复合轧辊复合工艺的研究现状 |
1.1.3 复合轧辊包覆层材料的国内外研究现状 |
1.1.4 复合轧辊辊芯材料的国内外研究现状 |
1.1.5 复合轧辊复合界面的国内外研究现状 |
1.1.6 复合轧辊今后的发展趋势 |
1.2 Fe-Cr-B合金的研究 |
1.2.1 Fe-Cr-B合金研究的历史沿革 |
1.2.2 Fe-Cr-B合金的成分特点、组织特点及性能特点 |
1.2.3 Fe-Cr-B合金的研究现状及发展趋势 |
1.3 Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究 |
1.3.1 常规Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
1.3.2 中锰Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
1.4 高碳中锰Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
1.5 选题背景 |
1.6 论文研究的目的及意义 |
1.7 论文研究的内容 |
1.7.1 揭示复合轧辊复合界面及包覆层的凝固组织特征 |
1.7.2 揭示Cr含量对复合轧辊复合界面及包覆层组织的影响 |
1.7.3 揭示热处理后复合轧辊复合界面的组织变化特征 |
1.7.4 力学性能检测 |
第二章 实验材料及方法 |
2.1 高碳中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊的制备 |
2.1.1 冶炼高碳中锰Fe-Cr-B合金包覆层的原材料 |
2.1.2 复合轧辊辊芯的制备 |
2.1.3 制备复合轧辊的设备 |
2.1.4 复合轧辊的制备工艺 |
2.2 试样的制备及热处理工艺的制定 |
2.2.1 金相试样的制备 |
2.2.2 力学性能试样的制备 |
2.2.3 热处理工艺的制定 |
2.3 显微组织的观察及分析方法 |
2.3.1 光学金相组织观察 |
2.3.2 扫描电镜SEM组织分析 |
2.3.3 X射线衍射分析 |
2.4 力学性能测试 |
2.4.1 硬度测试 |
2.4.2 冲击韧性试验 |
第三章 高碳中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊复合界面组织和性能的研究 |
3.1 复合界面铸态显微组织及性能的观察和分析 |
3.1.1 复合界面的显微组织及性能特征 |
3.1.2 复合界面的断口组织特征 |
3.1.3 复合界面显微组织的形成机理分析 |
3.2 铬含量对复合界面显微组织影响的观察和分析 |
3.2.1 铬含量对复合界面组织的影响 |
3.2.2 铬含量对复合界面组织影响的机理分析 |
3.3 淬火处理对复合界面组织及性能影响的观察与分析 |
3.3.1 1050℃奥氏体化空冷淬火对复合界面组织的影响 |
3.3.2 1050℃奥氏体化空冷淬火对复合界面性能的影响 |
3.3.3 1050℃奥氏体化空冷淬火对复合界面组织及性能影响的机理分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 高碳中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊包覆层组织和性能的研究. |
4.1 包覆层铸态显微组织和性能变化规律 |
4.1.1 包覆层由外层至内层的显微组织变化规律 |
4.1.2 包覆层由外层至内层的性能变化规律 |
4.1.3 包覆层显微组织的形成机理分析 |
4.2 铬含量对包覆层显微组织及性能的影响 |
4.2.1 铬含量对包覆层组织的影响 |
4.2.2 铬含量对包覆层性能的影响 |
4.2.3 铬含量对包覆层组织及性能影响的机理分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文 |
(2)电渣重熔法制备双金属复合轧辊研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 课题的研究目的及意义 |
1.3 课题的研究内容 |
1.4 课题的主要创新点 |
第2章 文献综述 |
2.1 电渣重熔技术概述 |
2.1.1 电渣重熔的基本原理 |
2.1.2 电渣重熔的基本特点 |
2.1.3 电渣重熔的发展现状 |
2.2 双金属复合轧辊概述 |
2.2.1 复合轧辊的应用领域 |
2.2.2 复合轧辊的发展历程 |
2.2.3 复合轧辊辊身用材质的发展 |
2.2.4 复合轧辊辊芯用材质的发展 |
2.3 电渣冶金法制备复合轧辊概述 |
2.3.1 传统电渣熔铸堆焊复合法 |
2.3.2 其它电渣熔铸堆焊复合法 |
2.3.3 双电渣复合技术 |
2.3.4 液态金属电渣表面复合法 |
2.4 复合轧辊电渣制备过程的数值模拟 |
2.5 双金属复合轧辊的界面研究 |
2.5.1 界面的结合机理 |
2.5.2 界面的结合质量 |
2.6 文献评述 |
第3章 传统型导电回路方案下的工艺模拟和试验研究 |
3.1 基本工艺过程及假设 |
3.1.1 基本工艺过程 |
3.1.2 基本假设 |
3.2 几何模型及网格划分 |
3.3 各物理场的控制方程 |
3.3.1 电磁场控制方程 |
3.3.2 流场控制方程 |
3.3.3 渣池对流传热控制方程 |
3.3.4 铸坯复合层的导热方程 |
3.3.5 铸坯复合层的内热源处理 |
3.4 模拟用材料成分及物性参数 |
3.4.1 轧辊复合层用GCr15钢的热物性参数 |
3.4.2 轧辊辊芯用45号钢的热物性参数 |
3.4.3 所用渣料的热物性参数 |
3.5 数值模拟计算流程 |
3.6 模拟结果与讨论 |
3.7 传统型导电回路方案的电渣试验验证 |
3.7.1 电渣试验方案 |
3.7.2 试验结果分析 |
3.8 低熔点透明溶液体系的验证 |
3.8.1 试验原料 |
3.8.2 试验装置及方案 |
3.8.3 试验结果及讨论 |
3.9 本章小结 |
第4章 新型导电回路方案下的工艺模拟和试验研究 |
4.1 基本工艺过程 |
4.2 网格划分及边界条件 |
4.2.1 几何模型及网格划分 |
4.2.2 电磁场边界条件 |
4.3 模拟结果与讨论 |
4.3.1 基本工艺特点分析 |
4.3.2 各工艺参数的影响 |
4.4 双金属复合轧辊铸坯的试验制备 |
4.4.1 试验设备及作用 |
4.4.2 试验用原料及其熔化特性 |
4.4.3 复合轧辊电渣制备的试验步骤 |
4.5 复合轧辊铸坯电渣复合的工艺探索 |
4.5.1 生死单元的作用原理 |
4.5.2 ANSYS生死单元法模拟浇渣过程 |
4.5.3 工艺探索历程 |
4.6 双金属复合轧辊铸坯的成功制备 |
4.7 本章小结 |
第5章 GCr15/45号钢复合铸坯的界面研究 |
5.1 双金属界面的宏观形貌 |
5.2 双金属界面的微观组织 |
5.2.1 铸态组织分析 |
5.2.2 热处理组织分析 |
5.3 辊芯45号钢电渣复合前后的组织变化 |
5.4 双金属界面的结合机理 |
5.4.1 固相材料中的扩散原理 |
5.4.2 DICTRA软件介绍及原理 |
5.4.3 复合铸坯界面元素的扩散行为 |
5.4.4 双金属界面的结合机理 |
5.5 双金属界面的结合质量 |
5.5.1 结合界面的宏观硬度 |
5.5.2 结合界面的显微硬度 |
5.5.3 结合界面的拉伸性能 |
5.5.4 结合界面的剪切性能 |
5.6 本章小结 |
第6章 电渣重熔高速钢/球墨铸铁复合轧辊的试验研究 |
6.1 复合轧辊复合层与辊芯的成分及特性 |
6.1.1 高速钢的成分及特性 |
6.1.2 球墨铸铁的成分及特性 |
6.2 高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯的试验制备 |
6.2.1 低熔点渣系的开发 |
6.2.2 复合轧辊铸坯的制备 |
6.3 复合层高速钢的凝固组织 |
6.4 辊芯球墨铸铁电渣复合前后的组织性能变化 |
6.4.1 辊芯球墨铸铁的石墨形态变化 |
6.4.2 辊芯球墨铸铁的微观组织变化 |
6.4.3 辊芯球墨铸铁的力学性能变化 |
6.5 高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯的界面组织研究 |
6.5.1 结合界面的石墨形态变化 |
6.5.2 结合界面的微观组织变化 |
6.5.3 结合界面的合金元素过渡 |
6.6 高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯的界面性能研究 |
6.6.1 结合界面的宏观硬度 |
6.6.2 结合界面的拉伸性能 |
6.6.3 结合界面的冲击性能 |
6.7 电渣重熔高速钢/球墨铸铁复合轧辊的工艺评价 |
6.8 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间所取得的研究成果 |
作者简介 |
(3)热轧型钢轧辊材质的研究与发展方向(论文提纲范文)
1 引言 |
2 型钢轧制的特点 |
3 型钢轧机轧制作业工艺流程简介 |
3.1 H型钢轧制工艺流程 |
3.2 槽钢、角钢、工字钢、球扁钢轧制工艺流程 |
3.2.1 采用3架三辊式粗、中轧机,1架二辊精轧机生产工艺流程 |
3.2.2 多品种型钢轧制生产工艺流程 |
3.3 轨梁轧机轧制工艺流程 |
4 型钢轧辊背景与研发生产 |
4.1 型钢轧辊背景 |
4.2 系列型钢轧辊的研发生产 |
4.2.1 热作模具钢轧辊的研发生产 |
4.2.2 NCC轧辊的研发与生产 |
4.2.3 GT半钢轧边辊的研发生产 |
4.2.4 高碳石墨钢型钢轧辊的研发与生产 |
4.2.5 K金属型钢辊环的研发与生产 |
4.2.6 高速钢的研发与生产 |
5 型钢轧机轧辊发展方向 |
(4)轧辊用高铬铸铁—球墨铸铁复合材料的制备及热处理制度研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 课题研究的目的及意义 |
1.3 课题的主要研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 复合轧辊简介 |
2.2 复合轧辊国内外发展概况 |
2.2.1 国外复合轧辊的发展状况 |
2.2.2 国内复合轧辊的发展状况 |
2.3 复合轧辊的种类 |
2.3.1 高镍铬无限冷硬铸铁轧辊 |
2.3.2 高铬铸铁复合轧辊 |
2.3.3 高铬钢复合轧辊 |
2.3.4 高速钢复合轧辊 |
2.3.5 硬质合金复合轧辊 |
2.4 复合轧辊生产方法 |
2.4.1 离心复合铸造法 |
2.4.2 连续浇注复合工艺 |
2.4.3 电渣重熔法 |
2.4.4 热等静压法 |
2.4.5 喷射成形法 |
2.4.6 液态金属电渣复合浇注法 |
2.5 复合材料界面概述 |
2.5.1 界面的种类和作用 |
2.5.2 界面研究现状 |
2.5.3 界面结合机理 |
2.6 复合轧辊热处理工艺 |
2.6.1 淬火处理 |
2.6.2 回火处理 |
2.7 文献评述 |
第3章 热力学计算 |
3.1 Thermo-Calc软件的介绍 |
3.2 成分设计 |
3.2.1 高铬铸铁成分设计 |
3.2.2 球墨铸铁成分设计 |
3.3 高铬铸铁平衡相计算 |
3.3.1 高铬铸铁相图计算 |
3.3.2 铬碳比对碳化物析出的影响 |
3.3.3 元素含量对碳化物析出的影响 |
3.3.4 温度对相含量的影响 |
3.3.5 温度对各相成分的影响 |
3.4 球墨铸铁平衡相计算 |
3.5 本章小结 |
第4章 高铬铸铁-球墨铸铁复合材料制备 |
4.1 引言 |
4.2 实验流程及设备 |
4.2.1 冶炼实验及试样检测流程图 |
4.2.2 实验设备 |
4.3 工艺参数对界面结合组织的影响 |
4.3.1 体积比对结合界面的影响 |
4.3.2 浇注温度对结合界面的影响 |
4.4 结合界面的组织性能分析 |
4.4.1 界面组织及元素分布分析 |
4.4.2 界面剪切强度测试 |
4.4.3 界面显微硬度测试 |
4.5 本章小结 |
第5章 热处理制度研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验流程及设备 |
5.2.1 热处理实验及检测流程 |
5.2.2 实验设备及方法 |
5.3 淬火工艺对复合材料显微组织的影响 |
5.3.1 淬火温度对外层高铬铸铁的影响 |
5.3.2 淬火温度辊芯球墨铸铁的影响 |
5.3.3 淬火温度对结合界面的影响 |
5.3.4 淬火加热时间对外层高铬铸铁的影响 |
5.3.5 淬火加热时间对辊芯球墨铸铁的影响 |
5.3.6 淬火加热时间对复合界面的影响 |
5.4 回火温度对高铬铸铁的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)钒合金化与稀土复合变质处理镍铬钼铸铁组织与性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 冷硬铸铁概述 |
1.1.1 轧辊的发展现状 |
1.1.2 镍铬白.铸铁 |
1.1.3 高铬铸铁 |
1.1.4 镍铬钼无限冷硬铸铁 |
1.1.5 离心复合铸造介绍 |
1.2 变质处理 |
1.2.1 变质处理的作用 |
1.2.2 变质处理的方法 |
1.2.3 变质处理的机理 |
1.2.4 稀土复合变质剂的作用 |
1.3 合金化处理 |
1.4 化学成分对镍铬钼无限冷硬铸铁组织与性能的影响 |
1.4.1 碳 |
1.4.2 铬 |
1.4.3 镍 |
1.4.4 钼 |
1.4.5 其他元素 |
1.5 选题意义 |
第2章 实验内容 |
2.1 实验原料 |
2.2 金属型介绍 |
2.3 制备试样 |
2.3.1 成分选择 |
2.3.2 熔炼 |
2.4 力学性能测试 |
2.4.1 拉伸测试 |
2.4.2 冲击测试 |
2.4.3 硬度测试 |
2.5 显微组织检测与分析 |
2.5.1 金相组织观察 |
2.5.2 扫描电镜与EDS分析 |
2.5.3 XRD衍射分析 |
2.6 技术路线 |
第3章 钒对镍铬钼冷硬铸铁组织与性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料及方法 |
3.3 钒对镍铬钼铸铁显微组织的影响 |
3.3.1 显微组织分析 |
3.3.2 XRD分析 |
3.4 钒对镍铬钼铸铁性能的影响 |
3.4.1 硬度 |
3.4.2 冲击韧性 |
3.4.3 拉伸性能 |
3.4.4 断口形貌 |
3.5 结论 |
第4章 稀土铝复合变质对镍铬钼冷硬铸铁组织与性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及方法 |
4.3 RE-Al复合变质对镍铬钼铸铁显微组织的影响 |
4.3.1 组织分析 |
4.3.2 变质机理分析 |
4.4 RE-Al复合变质对镍铬钼铸铁力学性能的影响 |
4.4.1 硬度 |
4.4.2 冲击韧性 |
4.4.3 拉伸性能 |
4.4.4 断口形貌 |
4.5 结论 |
第5章 稀土铝钒复合变质对镍铬钼冷硬铸铁组织与性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验内容 |
5.3 RE-Al-V复合变质对镍铬钼铸铁显微组织的影响 |
5.3.1 组织分析 |
5.3.2 XRD分析 |
5.3.3 EDS分析 |
5.4 RE-Al-V复合变质对镍铬钼铸铁性能的影响 |
5.4.1 硬度 |
5.4.2 冲击韧性 |
5.4.3 拉伸性能 |
5.4.4 断口形貌 |
5.5 结论 |
总结 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间学术成果 |
致谢 |
(7)轧辊硬度影响因素研究与控制(论文提纲范文)
1 生产情况简介 |
1.1 冷硬铸铁金相组织 |
1.2 影响轧辊硬度因素 |
1.2.1 化学成分匹配 |
1.2.2 规范冷型涂料 |
1.2.3 规范轧辊的浇注 |
1.2.4 控制轧辊保温缓冷时间 |
1.2.5 轧辊热处理符合要求 |
1.2.6 轧辊合金化 |
2 效果分析 |
3 结论 |
(8)稀土复合变质对无限冷硬铸铁组织及性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 热轧工作辊的发展 |
1.2.1 镍铬白口铸铁 |
1.2.2 镍铬无限冷硬铸铁 |
1.2.3 合金半钢 |
1.2.4 高铬铸铁 |
1.2.5 高速钢和半高速钢 |
1.3 无限冷硬铸铁的研究进展 |
1.3.1 无限冷硬铸铁的研究成果 |
1.3.2 无限冷硬铸铁的主要相和组织 |
1.4 研究意义及主要内容 |
第2章 试验材料的制备与试验方法 |
2.1 试验路线 |
2.2 材料设计 |
2.2.1 无限冷硬铸铁的成分设计 |
2.2.2 变质剂的选择 |
2.3 试验材料制备 |
2.4 热处理方案的制定 |
2.5 显微组织观察 |
2.6 力学性能测试 |
2.7 磨粒磨损测试 |
第3章 稀土复合变质对无限冷硬铸铁组织的影响 |
3.1 RE复合变质对无限冷硬铸铁组织的影响 |
3.1.1 稀土复合变质前后无限冷硬铸铁组织中的石墨形态对比 |
3.1.2 RE复合变质对无限冷硬铸铁基体和碳化物形态的影响 |
3.1.3 稀土复合变质前后试样的TEM分析 |
3.2 热处理工艺对变质无限冷硬铸铁组织的影响 |
3.3 稀土复合变质无限冷硬铸铁的能谱分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 稀土复合变质对无限冷硬铸铁力学性能的影响 |
4.1 变质处理对无限冷硬铸铁力学性能的影响 |
4.2 热处理对变质无限冷硬铸铁性能的影响 |
4.3 热处理工艺对稀土复合变质无限冷硬铸铁抗拉强度的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 稀土复合变质对无限冷硬铸铁磨粒磨损性能的影响 |
5.1 无限冷硬铸铁的磨粒磨损特性 |
5.1.1 稀土复合变质对磨损性能的影响 |
5.1.2 热处理对变质无限冷硬铸铁磨损性能的影响 |
5.2 磨粒磨损表面的形貌分析 |
5.2.1 稀土复合变质对磨损形貌的影响 |
5.2.2 热处理对变质铸铁磨损形貌的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(9)高应力滚滑动条件下高速钢的磨损性能及失效行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 轧辊分类 |
1.2.1 普通铸铁轧辊 |
1.2.2 无限冷硬铸铁轧辊 |
1.2.3 高铬铸铁轧辊 |
1.2.4 高速钢轧辊 |
1.3 高速钢轧辊的特点 |
1.3.1 高速钢轧辊的组织特点 |
1.3.2 优良的强韧性 |
1.3.3 优良的耐磨性 |
1.4 影响高速钢耐磨性能的因素 |
1.4.1 变质处理的影响 |
1.4.2 热处理的影响 |
1.4.3 合金元素的影响 |
1.5 金属材料的磨损 |
1.5.1 磨损的基本概念 |
1.5.2 磨损的分类 |
1.5.3 疲劳磨损及剥层理论 |
1.6 本课题研究的目的、意义及内容 |
1.6.1 本课题研究的目的、意义 |
1.6.2 本课题研究的内容 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 试样制备 |
2.1.1 合金成分设计 |
2.1.2 混砂造型 |
2.1.3 合金浇注与熔炼 |
2.2 热处理工艺 |
2.3 力学性能分析 |
2.4 滚滑动磨损性能测试 |
2.4.1 WM-RS型滚滑动磨损试验机 |
2.4.2 磨损试样尺寸 |
2.4.3 磨损试验机参数 |
2.4.4 磨损实验过程 |
2.5 试样的组织分析 |
2.5.1 金相试样的制备 |
2.5.2 电镜观察和能谱分析 |
2.5.3 X射线衍射物相分析 |
2.5.4 残余奥氏体的测试 |
2.5.5 碳化物的测量 |
第3章 轧辊用高钨、高钼高速钢滚滑动磨损性能研究 |
3.1 实验结果 |
3.1.1 显微组织 |
3.1.2 力学性能及摩擦磨损性能 |
3.1.3 磨损过程中显微硬度的变化 |
3.1.4 磨损表面分析 |
3.1.5 磨损亚表层透射分析 |
3.2 讨论 |
3.3 本章小结 |
第4章 滚滑比对高速钢滚滑动摩擦磨损行为的影响 |
4.1 滚滑比对摩擦磨损行为的影响 |
4.1.1 滚滑比对磨损性能的影响 |
4.1.2 滚滑比对摩擦系数的影响 |
4.1.3 滚滑比对残余奥氏体量的影响 |
4.2 滚滑比对失效形式的影响 |
4.2.1 高钨高速钢的磨损表面分析 |
4.2.2 高钼高速钢的磨损表面分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(10)高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展(论文提纲范文)
1 高速钢轧辊材料的性能特点 |
1.1 高速钢轧辊材料的主要性能优点 |
1.2 高速钢轧辊材料的主要性能的不足 |
2 轧辊制造技术进展 |
2.1 国外新开发的轧辊制造技术 |
2.2 国内轧辊制造技术 |
2.3 当前国内外普遍使用的轧辊制造技术 |
3 开展新一代高速钢轧辊技术研究 |
4 高硼低合金高速钢复合轧辊发展展望 |
四、高合金无限冷硬铸铁轧辊的加工(论文参考文献)
- [1]高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究[D]. 龚思敏. 江苏大学, 2020(02)
- [2]电渣重熔法制备双金属复合轧辊研究[D]. 曹玉龙. 东北大学, 2018(01)
- [3]热轧型钢轧辊材质的研究与发展方向[J]. 甘宅平. 冶金设备, 2017(S2)
- [4]轧辊用高铬铸铁—球墨铸铁复合材料的制备及热处理制度研究[D]. 王进鹏. 东北大学, 2017(06)
- [5]中小型高速钢轧辊技术集成与创新[A]. 孙保平,那顺桑,张欣,刘思壮,翟立华,张子喜. 2015全国轧辊使用与制造技术交流会论文集, 2015
- [6]钒合金化与稀土复合变质处理镍铬钼铸铁组织与性能的研究[D]. 杨帆. 陕西理工学院, 2015(01)
- [7]轧辊硬度影响因素研究与控制[J]. 李爽. 铸造技术, 2015(05)
- [8]稀土复合变质对无限冷硬铸铁组织及性能的影响[D]. 魏雪. 河南科技大学, 2014(02)
- [9]高应力滚滑动条件下高速钢的磨损性能及失效行为研究[D]. 刘冬冬. 河南科技大学, 2014(02)
- [10]高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展[J]. 韩翔. 热加工工艺, 2013(18)