Page 101 - 理化检验-物理分册 2021年第六期

浦 红, 等: 车轮轧制主辊开裂原因

防止球墨铸钢材料开裂失效的关键。 辊组织的显微组织不佳, 工作面附近还存在疏松缺
该轧辊 化 学 成 分 不 符 合 厂 家 内 控 标 准 要 求。 陷。不恰当的化学成分、 不良的组织状态和内部缺
硅、 磷元素含量高于厂家内控标准要求, 铬、 钼元素 陷使其抗热裂性能和抗热疲劳性能下降, 导致轧辊
含量低于厂家内控标准要求。硅元素可降低碳化物 服役极短时间就发生失效。
的形成倾向, 促进碳以石墨的形式析出, 但量太多时 建议通过恰当的热处理工艺, 使轧辊获得良好
会增大基体脆性。磷在球墨铸钢中是有害元素, 应 的组织状态和力学综合性能, 提高使用寿命。可采
尽可能降低含量。铬、 钼为碳化物形成元素, 含量少 用高温扩散退火, 消除晶内偏析, 使成分均匀化, 消

会使球墨铸钢中碳化物数量减少, 硬度降低。 除网状碳化物。采用正火处理, 使轧辊的基体组织
该轧辊为未经热处理的铸态组织, 其显微组织 获得细片状珠光体, 改变碳化物的形态及分布, 从而
不佳, 存在枝晶偏析严重, 石墨尺寸大小不均且球化 使轧辊具有良好的综合性能。采用回火处理, 消除
不良, 碳化物数量少且不均匀, 局部碳化物网状等组 残余内应力, 获得所需的硬度。
织缺陷。碳化物作为硬质相能有效抵抗接触应力和
参考文献:

低周应力,显著增加材料强度和耐磨性。石墨相一

方面能显著增加材料的耐磨性,另一方面石墨作为 [ 1 ] 王泽华, 刘腾彬, 方学锋 . 球墨铸钢: 一种新型 的 工 程
良导体, 可以使轧辊工作时内部温度梯度变小, 减小 材料[ J ] . 河海大学常州分校学报, 2006 , 20 ( 1 ): 1-5.
[ 2 ] 周旨峰 . 球墨铸钢轧辊的研制[ C ] ∥第八 届 中 国 钢 铁
热疲劳应 力,此 外,其 还 具 有 阻 止 裂 纹 扩 展 的 作
用。该轧辊碳化物数量少会降低材料的硬度, 轧辊 年会论文集 . 北京: 冶金工业出版社, 2011.
[ 3 ] 王泽华, 张宇, 张欣, 等 . 热轧辊用合金球墨铸 钢 的 研
石墨球化不良、 石墨相多且不均匀、 碳化物呈网状分
究[ J ] . 铸造, 2019 , 68 ( 8 ): 838-843.
布会降低材料强度, 易导致裂纹萌生扩展。
[ 4 ] 郭建设 . 球墨 铸 钢 材 料 性 能 研 究 与 优 化 [ J ] . 轧 钢,
3 结论及建议 2018 , 35 ( 5 ): 43-47.

该开裂轧辊化学成分不符合内控要求, 并且轧

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