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合金球墨铸铁初轧辊生产和热处理工艺研究 |
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生产实践上，采用电弧炉冶炼，控制铁水中的P,S含量，采用炉内喷粉增碳，炉后孕育球化处理及随浇孕育的工艺措施，铸造工艺上辊身部位采用喷涂料金属冷型。得到的铸态组织是均匀细小的球状石墨，基体组织是表2中的第3种类型，即珠光体+10-35%的牛眼状铁素体和少量的碳化物，检测硬度38-40HS。
合金球墨铸铁轧辊
3 合金球墨铸铁初轧辊热处理工艺研究
3.1热处理工艺方案和试验方法选择
合金球铁初轧辊铸造组织中，石墨细小均匀，但存在大量的牛眼状铁素体，导致总体硬度偏低。如果采用消除应力退火的热处理工艺(600—650℃)，将不能有效改善铁素体的分布，提高轧辊的强度，硬度，特别是轧辊的疲劳强度。牛眼状铁素体的存在，可以使球铁具有良好的塑性和承受冲击载荷的能力，对于轧辊的使用来说，合金球铁初轧辊经受弯曲疲劳过程，在热应力作用下，在辊身表面产生细小的热裂纹，并且在疲劳载荷作用下会迅速扩展，有时形成环裂而导致辊身断裂。所以提高辊身基体组织的疲劳强度是重要的。具有牛眼状铁素体组织的球墨铸铁，疲劳裂纹较多的在铁素体基体中扩展，从而减小了裂纹扩展抗力，降低了疲劳强度 [3。为此，对于热处理工艺的选择，在考虑现有工艺装备的基础上，采用喷雾淬火和高温回火的工艺，其目的是减少或消除牛眼状铁素体，增加珠光体的含量，提高基体组织的强度和硬度，使轧辊达到技术条件所规定的强度和硬度要求。
采用的实验方法是，在铸态辊身端部切取试样，利用箱式高温电阻炉在不同温度加热对试样进行奥氏体化，观察金相组织并检测硬度，来确定最佳奥氏体化温度。在确定的奥氏体化温度下，对试样加热，并空冷，制成回火用原始试样，利用箱式中温电阻炉进行最佳回火温度的试验，观察金相组织并检测硬度。
3.2奥氏体化温度的确定
从表3和表4的试验结果可以看出，880℃以上奥氏体化加热，铁素体已全部溶解，920℃或大于920℃加热，奥氏体晶粒粗大，稳定性增加，导致冷却后残余奥氏体增多，试样硬度下降。为此，把奥氏体化温度确定为880—900℃是比较合适的。
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