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实验材料为含钒、铌的高速钢，其化学成分(质量分数，%)为：3.0V，2.0Nb，3.0W，3.0Mo，5.0Cr，0.8C。试样是在真空条件下用感应炉熔炼，然后在卧式离心机上采用内衬树脂砂的金属模离心铸造φ120mm×140和φ80mm×140mm的试件。铸态试件用线切割机切割成小块的条状试样。将条状试样在不同温度(950、1000、1050、1100、1150和1200℃)下保温1h后油淬，冷却至室温。淬火后的试样分别进行不同温度(500、520、540、575和600℃)保温2h的二次回火试验。

轧辊用高速钢中加入V、Nb元素后，可促进颗粒状碳化物MC的生成，改善碳化物的形状、大小和分布。当V、Nb含量较少时，弥散颗粒状碳化物的数量较少，菊花状碳化物大量生成；当V、Nb含量达到5%左右时，生成的弥散颗粒状碳化物较多，




应用粉末冶金技术中喷雾制粒与热等静压的配合工艺，生产的高速钢较之传统方法生产的钢材具有许多优点，如优良的机加工性能、韧性、硬度和热处理后的形状稳定性。应用HIP工艺生产的高速钢轧辊，与相同成分的铸造高速钢轧辊相比，碳化物更细小、均匀，而碳化物的形貌及分布对轧辊的热疲劳性能、抗剥落性能及韧性起决定性作用，因此HIP高速钢轧辊的综合性能明显优于铸造轧辊。此外，为了进一步提高耐磨性，HIP高速钢轧辊可采用更高的含碳量和合金含量，仍保持良好的碳化物形貌。用HIP工艺生产高速钢轧辊时，一般是用铸、锻钢材料制成辊芯，在辊芯外填充好辊身外层所用的高速钢粉末，抽真空后在1000℃以上高温和100 MPa以上压力下烧结成轧辊。由于HIP工艺设备需要耐高压，受设备限制，HIP工艺还只能生产小直径的高速钢轧辊。



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成分均匀的高质量轧辊。锻钢轧辊比同类铸造轧辊有更好的强韧性、表面硬度均匀性和抗疲劳性能。(表1)为适应不同轧机和轧制条件的具体要求，可在轧辊用钢中加入不同合金元素，提高轧辊使用性能。一定含量的碳和合金元素对锻钢辊组织和性能有如下不同的作用：碳能增加轧辊硬度和强度，降低塑性，提高耐磨性；锰能增加淬透性和强度；硅起脱氧作用并提高强度；铬能增加淬透性和强度，提高耐磨性；钼能增加淬透性、强度和热硬度；钒能控制钢的晶粒度，增加强度。常用锻钢热轧辊和支承辊的主要化学成分见表2。
锻钢轧辊的生产过程包括冶炼、铸锭、锻造、锻后热处理、粗加工、终热处理、精加工等主要工序。生产锻造轧辊所选用的设备以及工艺参数的选择和控制必须保证满足成品轧辊对化学成分、力学性能、组织、冶金质量、尺寸公差、内应力分布以及表面状态等的要求。



 (1) 锻钢轧辊合金成分不断增加.5%Cr,8%Cr,半高速钢,高速钢等高合金钢在冷轧辊上的应用是一个趋势.同时轧辊材质会保持一种多样性,以适应不同轧制条件的需要.
 (2) 新的辊坯复合制造技术的应用.为了适应轧辊表面高耐磨和心部高综合机械性能的要求,已经有厂商在探索电渣熔铸,CPC,OSPRAY等新型表面复合技术在轧辊毛坯制备上的试用.
    (3) 新的轧辊热处理和加工技术的应用.大型数控机床的应用,计算机自动控制的加热炉和淬火设备的试用,可以增加轧辊的制造精度和表面均匀性,适应次轧机的需要.
高速钢轧辊特点，高速钢轧辊的特点主要体现在以下七个方面：




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