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研究50Cr5NiMoV钢中点状偏析的

发表时间:2014-11-17 信息来源:中国联合钢铁网 浏览:2894
国内外支承辊的材质发展过程首先是Cr2系钢,其典型牌号为90Cr2Mo,然后就是Cr3系钢,其典型牌号为70Cr3Mo,随着对支承辊性能要求的不断提高,Cr2、Cr3系不能满足当前需求,这就开发了Cr4、Cr5系钢。目前,国内外多采用Cr5系钢,该钢是在Cr3、Cr4的基础上,减少碳含量,增加Cr、Mo和V等一些合金含量所开发的钢种,典型牌号为50Cr5NiMoV,由于Cr5钢含有较高的合金含量,Cr、Mo、V元素都是碳化物形成元素,都可不同程度地提高钢的淬透性和淬硬性,同时又可以经过不同的机理改善钢的组织,能很好提高综合使用性能。Cr5钢的一个典型组织铸造缺陷是点状偏析。大型支承辊中的偏析容易引起辊身耐磨性降低,并且易剥落,进而影响其服役期限。为此,研究人员对目前大型支承辊用钢(50Cr5NiMoV)组织偏析的元素和形态进行了分析,并对其形成机理进行了研究,为以后解决偏析问题提供理论基础。
 
所用的大型支承辊用钢的牌号为50Cr5NiMoV。大型支承辊的制备工艺为备料→粗料钢水→冶炼→铸锭→锻造→锻后热处理→粗加工→超声波探伤→预备热处理(调质处理或者正火)→半精加工→最终热处理(温差热处理)→精加工→超声波探伤→包装发运。冶炼过程都在氩气保护下进行。试验所用材料是经锻后热处理所截取的试样,锻后热处理工艺是900℃正火+800℃球化退火+扩氢处理。抛光后的试样用4%的硝酸酒精溶液进行腐蚀,制备金相试样,然后用SM-5610LV扫描电镜观察样品的组织(包括基体组织和偏析处组织);用EDS能谱仪进行化学成分分析;采用D8X射线衍射仪对试样的物相进行分析。该钢的化学成分如下表。
 
表1  50Cr5NiMoV钢的化学成分(质量分数,%)
C
Mn
Si
Mo
Cr
Ni
V
0.45~0.55
0.4~0.6
0.4~0.6
0.4~0.6
4.5~5.5
0.4~0.5
0.1~0.2
 
 
研究结果表明:
(1)50Cr5NiMoV钢经过锻后热处理,点状偏析处的C、Mo、Cr元素的含量明显高于该钢中平均含量。形成的碳化物类型多为M7C3、M23C6和M3C2等。
    (2)偏析处的碳化物数量要明显多于非偏析处碳化物的数量;并且其形态为颗粒状、椭球状以及粗大棒状,有些碳化物有纵向长大的趋势。
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