Page 80 - 理化检验-物理分册2019年第二期

浦 红, 等: 粗轧机球墨铸钢水平辊开裂原因分析

图 ４ 显微组织形貌
Fi g 敭４ Mor p holo gy ofthemicrostructure
a microstructureofthesam p le ２５× b microstructureofthesam p le ２００× c microstructureofthedendrite g a p ５００×
d microstructureofthedendrite g a p ５０００× e microstructureofthedendritearm ５００× f microstructureofthedendritearm ３０００×

图 ５ 球墨铸钢轧辊制造工艺流程图
Fi g 敭５ Flowchartofmanufacturin gp rocessforthes p heroidal g ra p hitecaststeelroll
熔炼技术, 待钢液成分和温度符合要求后即可加入 碳化物存在, 所以高温扩散退火工序极为必要.开
合适的球化剂进行球化处理.适中的球化剂颗粒, 裂失效水平辊组织状态不佳, 偏析严重, 明显没有进
有利于形成较多的石墨核心, 从而得到球化良好且 行高温扩散退火, 说明其热处理工艺存在问题.水
分布均匀的石墨球.后续的热处理( 正火或退火) 也 平辊的石墨数量少而且球化效果不佳, 可见其石墨
可以改善石墨球的数量和球化效果 [ ３Ｇ６ ] . 化工艺控制也存在问题.
失效的水平辊材料为球墨铸钢, 其化学成分和辊 不良的组织状态会使水平辊的抗热裂和抗热疲
身硬度基本符合标准要求.水平辊的显微组织为细 劳能力下降, 导致其在服役很短时间后即发生开裂
珠光体＋碳化物 ＋ 石墨, 但组织很不均匀, 呈枝晶状 失效.
分布; 石墨数量少, 球化效果不佳; 枝晶间隙碳化物粗
３ 结论及建议
大, 呈大块状、 长杆状, 数量较多; 枝晶杆处碳化物细
小, 但有一部分在晶界上呈断续网状分布. 水平辊在生产过程中存在球化剂选择不合适以
为了保证球墨铸钢水平辊具有良好的综合力学 及未进行高温扩散退火等问题, 导致水平辊组织状
性能, 一般要对其进行热处理 [ ７Ｇ９ ] .高温扩散退火是 态不良, 石墨球化效果差, 组织偏析严重.不良的组
轧辊热处理的重要工序之一, 通过高温扩散退火, 可 织状态是导致水平辊在服役很短时间后即发生开裂
消除晶内偏析、 网状碳化物, 使材料成分均匀化.由 的主要原因.
于球墨铸钢碳含量较高且含有一定量的合金元素, 建议水平辊在生产过程中优化并控制好石墨球
因此晶内偏析、 成分偏析较为严重, 还有多种形态的 化工艺和热处理工艺, 以获得良好的组织和性能.
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