宋麗紅（山西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，太原 030000）

淬火與回火工藝對(duì)軋輥用高速鋼性能的影響

宋麗紅
（山西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，太原 030000）

文章分析了淬火溫度、淬火冷卻方式、保溫時(shí)間、回火溫度、回火次數(shù)等熱處理工藝，為實(shí)際生產(chǎn)提供理論數(shù)據(jù)支持。

高速鋼軋輥；淬火；回火

傳統(tǒng)高速工具鋼和高速鋼軋輥無(wú)論是在工藝方面還是成分方面都有很大的不同，因此在其熱處理工藝也不同。本文對(duì)高速軋輥用鋼的淬火和回火工藝進(jìn)行了研究。

1　試驗(yàn)材料和方法

高速鋼用250kg堿性中頻感應(yīng)電爐采用不氧化法熔煉。試驗(yàn)用高速鋼化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）∶C1.45，Si0.65，Mn0.71，P0.011，S0.025，Cr5.4 9，Ni1.12，M o3.05，V4.88，W0.03，Nb2.21。

2　分析淬火工藝對(duì)高速鋼軋輥性能的影響

2.1淬火溫度對(duì)高速鋼軋輥性能的影響

根據(jù)Pellizzari等人［1］的CCT曲線，本文將淬火溫度范圍選為950℃-1200℃，鹽冷淬火，為保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，取兩組試樣進(jìn)行對(duì)比分析。經(jīng)測(cè)驗(yàn)隨淬火溫度升高，硬度先上升后下降，試樣一、試樣二的硬度均在1075℃出現(xiàn)最大值。淬火溫度低于1075℃時(shí)，由于固溶狀態(tài)下溶解的碳與合金元素較少，淬火后硬化程度低。其后隨淬火溫度升高，硬度降低。原因是固溶的C和合金元素量過(guò)多，Ms點(diǎn)下降［2］，淬火后殘余奧氏體量增加，導(dǎo)致硬度降低。

2.2冷卻方式對(duì)高速鋼軋輥性能的影響

圖1分析研究了油冷、空冷、霧冷、鹽浴冷卻（鹽冷）四種冷卻方式對(duì)高速鋼硬度的影響。鹽冷和霧冷條件下，淬火溫度對(duì)硬度影響類似，油冷達(dá)到最高硬度的淬火溫度最低，空冷淬火溫度最高。因?yàn)橄嗤慊饻囟认?，油冷冷速快，淬火后得到的殘余奧氏體相對(duì)較多［3］。

2.3高速鋼軋輥的淬透性

圖2分析了在淬火溫度1075℃時(shí)，冷卻方式對(duì)高速鋼軋輥淬透性的影響。油冷淬透性最好，霧冷與鹽冷次之，空冷最差?？绽浯慊?，離冷卻端表面約30mm時(shí)，硬度值已低于60。而在通常情況下，軋輥材料工作層要不小于30mm。

圖2　冷卻方式對(duì)高速鋼軋輥淬透性的影響

3　回火工藝對(duì)高速鋼軋輥性能的影響

3.1回火溫度與回火次數(shù)對(duì)高速鋼軋輥性能的影響

如圖3，回火溫度（T回）＜350℃，馬氏體（M）中碳化物基本不析出，硬度變化不大。350℃≦T回＜500℃時(shí)，碳化物析出較少，不形成彌散強(qiáng)化，使M固溶C含量減少，硬度降低。T回=500℃時(shí)，硬度達(dá)到最大。此時(shí)碳化物析出較多，M轉(zhuǎn)化為回火M，部分殘余奧氏體又轉(zhuǎn)化為M。T回＞500℃，碳化物聚集長(zhǎng)大，硬度下降。經(jīng)過(guò)一次回火，硬度已接近峰值，再次回火硬度不會(huì)再提高。而經(jīng)三次回火后，由于碳化物的聚集長(zhǎng)大，硬度會(huì)降低。

圖3　鹽冷淬火后回火工藝對(duì)高速鋼軋輥硬度的影響

3.2合理控制回火的溫度

Lee等人［4］研究表明在500℃左右進(jìn)行回火，高速鋼軋輥不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的磨損量，有較好耐磨性；回火溫度升高，耐磨性下降。但在500℃左右進(jìn)行回火，高速鋼軋輥試樣的表面粗糙度隨試樣旋轉(zhuǎn)次數(shù)增加而明顯增大。

4　總結(jié)

不同淬火冷卻方式對(duì)高速鋼軋輥硬度影響不同；回火溫度500℃時(shí)材料硬度達(dá)峰值；確定最佳的回火溫度需綜合考慮耐磨性、軋輥表面粗糙度等多方面因素。

［1］Pellizzari M，Cescato D，Straffelini G，et a1.Studio del trattamento termico di acciai rapidi per cilindri di laminazione a caldo［J］.Ija Metallurgia Italiana，2008（04）:7-13.

［2］劉佐仁.淬火溫度對(duì)高速鋼力學(xué)性能的影響［J］.鋼鐵，2001，36（07）:54-57.

［3］符寒光，汪長(zhǎng)安.高速鋼軋輥熱處理工藝［J］.金屬熱處理，2010，35（09）:60-65.

［4］Lee J H，Oh J C，Park J W.Effects of tempering temperature on weal resistance and surface roughness of a high speed steel roll［J］.ISU Intemational，2001，41（08）:859-865.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.028

宋麗紅（1987-），女，山西太原人，碩士研究生，助教，研究方向:金屬熱處理及焊接工藝。