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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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6)良好的抗热裂性。高速钢由于其特有的组织特点,能有效的抑制裂纹的形成和扩展。在实际使用中发现,高速钢轧辊的确具有比高铬铸铁轧辊更好的抗热裂性。因此若发生一般的生产事故,可以通过正常磨削量或附加很小的磨削量就可以消除事故带来的影响,使处理过程更为简化,并且也节约成本。
7)良好的耐磨性。与半钢、高铬铸铁和高镍铬无限冷硬铸铁轧辊相比,高速钢轧辊轧制吨位大幅度提高,F1-F4机架约为10000t,F5机架约为6000t,显示高速钢轧辊具有良好的耐磨性。高速钢轧辊轧制吨位的增加,导致其辊耗明显下降,在相同轧钢条件下,高速钢轧辊的辊耗在F1机架是高铬铸铁轧辊的1/5,F2机架是高铬铸铁轧辊的1/7,F4机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/13,F5机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/8。
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在这些熔滴未完全凝固前将其沉积到具有一定形状的接收器上,通过控制接收器的运动便可获得具有一定外形的沉积坯件。利用Osprey技术制造的材料,具有如下技术特征:① 没有宏观偏析;② 各向同性而且组织均匀弥散;③ 初始晶粒弥散析出;④ 含氧量低;⑤ 热加工性能得到改善。正由于Osprey技术具有上述特点,用它制造高速钢轧辊已引起了人们的重视。国内学者研究了喷射成形高速钢轧辊的组织和性能,高速钢轧辊材料的主要成分(wt.%)为:0.9-1.1C, 0.35-0.45Si, 0.70-0.80Mn, 7.90-8.20Cr, 1.45-1.55Mo, 1.5-1.7V, 0.45-0.55W。喷射成形态高速钢轧辊的光学显组织中没有观察到明显的碳化物,但组织中有一定量的残余奥氏体。在扫描电子显镜下观察到晶界上明显存在不连续分布的碳化物粒子。另外,喷射成形态试样的晶粒明显细化。
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