W6Mo5Cr4V2高速钢/35CrMo低合金钢复合轧辊包覆层和复合界面组织特征及性能的研究
发布时间：2023-01-08 13:18
复合轧辊是分别选用能够胜任轧辊工作层和辊芯不同工作条件和要求的特殊材质而制成的双金属复合材料,它能够同时满足轧辊对高耐磨性、高抗表面粗糙性和内部强韧性等优异性能的综合要求。目前,复合轧辊已经逐渐取代常规的单一材料制成的轧辊,是轧辊今后的发展趋势。固-液复合铸造法能将两种性能不同的材料结合起来,是当今复合轧辊制备的主要发展方向。复合轧辊成功的关键在于两种材料的界面结合情况,因此,对于包覆层和复合界面的研究成为复合轧辊研究的重中之重。本论文采用电渣结晶器快速冷却凝固W6Mo5Cr4V2高速钢熔体与电磁感应加热35CrMo低合金钢芯棒相结合的电磁感应液-固复合铸造方法制备了W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层/35CrMo辊芯相结合的高速钢复合轧辊。选择W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层和W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层/35CrMo辊芯复合界面为研究对象,运用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射（XRD）系统地研究了其在初始态时的显微组织,以及奥氏体化温度和回火温度变化后对其组织和性能的影响;观察了辊身包覆层由外至内的组织、元素和硬度变化;检测了复合界面的元素扩散...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 复合轧辊的研究现状
1.1.1 复合轧辊研究的历史沿革
1.1.2 复合轧辊包覆层材料的国内外研究现状
1.1.3 复合轧辊辊芯材料的国内外研究现状
1.1.4 复合轧辊今后发展趋势与展望
1.2 复合轧辊制备工艺的研究现状
1.2.1 离心铸造法（CF）
1.2.2 喷射沉积成型法（Osprey）
1.2.3 连续浇铸复合法（CPC）
1.2.4 热等静压法（HIP）
1.2.5 快速电渣重熔法（ESR）
1.2.6 液态金属电渣复合法（ESSLM）
1.2.7 国内外复合轧辊制备工艺的现状及发展趋势
1.3 高速钢复合轧辊的研究现状
1.3.1 高速钢复合轧辊的发展
1.3.2 高速钢复合轧辊成分、组织及性能特点
1.3.3 W6Mo5Cr4V2高速钢的研究现状
1.4 研究目的及意义
1.5 课题研究内容及技术路线
第二章 实验材料及方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验用复合轧辊原材料
2.1.2 实验用复合轧辊的制备工艺
2.2 试样的制备及热处理工艺设计
2.2.1 常规金相试样的制备
2.2.2 力学性能试样制备
2.2.3 热处理工艺设计
2.3 显微组织的观察及分析方法
2.3.1 金相组织观察
2.3.2 扫描电镜SEM组织观察
2.3.3 X射线衍射分析
2.4 力学性能测试方法
2.4.1 冲击韧性试验
2.4.2 硬度测试
2.5 热疲劳性能实验方法
2.6 本章小结
第三章 W6MO5CR4V2高速钢包覆层的组织特征及性能分析
3.1 W6MO5CR4V2高速钢包覆层的初始组织观察及分析
3.2 从包覆层表面至复合界面显微组织的变化规律
3.3 奥氏体化温度对W6MO5CR4V2包覆层组织和性能的影响
3.4 回火温度对W6MO5CR4V2包覆层组织和性能的影响
3.5 本章小结
第四章 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面的显微组织特征
4.1 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面初始态组织特征
4.1.1 复合界面的显微组织特征
4.1.2 复合界面的显微组织形成机理分析
4.2 奥氏体化温度对W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面显微组织和性能的影响
4.3 回火对W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面显微组织和性能的影响
4.4 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊的界面稳定性探究
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]W6Mo5Cr4V2高速钢轧辊复合界面组织特征研究[J]. 韩继炜,郭长庆,丁家伟,石安君,曹国君,丁刚. 铸造. 2016(02)
[2]冷却速度对Fe-Cr-B合金显微组织的影响[J]. 花晓燕,郭长庆,韩继炜,石安君. 材料热处理学报. 2015(S1)
[3]热等静压技术在金属陶瓷复合材料制备中的应用[J]. 顾嘉文,刘慧渊,范帮勇,王勇兵,徐伟,吴宗吉. 佛山陶瓷. 2015(06)
[4]GCr15轴承钢Φ380mm连铸圆坯V-偏析的宏观与微观形貌分析[J]. 黄拓,任金朝,马忠伟,王明林,张慧. 特殊钢. 2014(04)
[5]高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展[J]. 韩翔. 热加工工艺. 2013(18)
[6]热处理对Fe-5Cr-1.4B合金组织和性能的影响[J]. 顾建,符寒光,雷永平. 现代铸铁. 2013(04)
[7]稀土对ICDP轧辊组织及抗热疲劳性能影响的研究[J]. 王卫国,李忠华. 钢铁钒钛. 2012(06)
[8]磁场对离心铸造高碳高速钢组织和性能的影响[J]. 张天明,安永太,宋绪丁,符寒光. 钢铁研究学报. 2012(05)
[9]高速工具钢在模具制造中的应用及热处理[J]. 赵昌胜. 模具制造. 2011(11)
[10]电渣重熔炉自动控制系统设计[J]. 廖芳瑜. 企业科技与发展. 2011(13)
博士论文
[1]强流脉冲离子束类金刚石薄膜沉积及高速钢辐照处理研究[D]. 梅显秀.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]冷轧过程中组合式支承辊内部应力应变研究[D]. 朱志安.燕山大学 2014
[2]激光热处理工艺对高速钢轧辊微观组织与硬度特性的影响[D]. 师东生.长春理工大学 2014
[3]M32粉末高速钢旋转锻造及热处理工艺研究[D]. 冯养巨.哈尔滨工业大学 2013
[4]离心铸造高硼高速钢辊环组织及性能研究[D]. 蒋一.昆明理工大学 2013
[5]转速对电磁离心铸造高速钢组织和性能的影响[D]. 安永太.长安大学 2012
[6]立式离心铸造充型过程数值模拟[D]. 张军.华中科技大学 2011
[7]碳、硼含量对含硼高速钢轧辊材料组织和性能的影响[D]. 李萍.西安建筑科技大学 2011
[8]面向YB-70钢支承辊加工的磨削工艺研究与质量控制技术[D]. 于大海.大连理工大学 2010
[9]热处理工艺对离心铸造WC/钢复合材料组织性能的影响[D]. 刘宝.合肥工业大学 2009
[10]热处理工艺对高速钢轧辊组织与性能的影响[D]. 刘小东.长春理工大学 2009
本文编号：3728546
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 复合轧辊的研究现状
1.1.1 复合轧辊研究的历史沿革
1.1.2 复合轧辊包覆层材料的国内外研究现状
1.1.3 复合轧辊辊芯材料的国内外研究现状
1.1.4 复合轧辊今后发展趋势与展望
1.2 复合轧辊制备工艺的研究现状
1.2.1 离心铸造法（CF）
1.2.2 喷射沉积成型法（Osprey）
1.2.3 连续浇铸复合法（CPC）
1.2.4 热等静压法（HIP）
1.2.5 快速电渣重熔法（ESR）
1.2.6 液态金属电渣复合法（ESSLM）
1.2.7 国内外复合轧辊制备工艺的现状及发展趋势
1.3 高速钢复合轧辊的研究现状
1.3.1 高速钢复合轧辊的发展
1.3.2 高速钢复合轧辊成分、组织及性能特点
1.3.3 W6Mo5Cr4V2高速钢的研究现状
1.4 研究目的及意义
1.5 课题研究内容及技术路线
第二章 实验材料及方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验用复合轧辊原材料
2.1.2 实验用复合轧辊的制备工艺
2.2 试样的制备及热处理工艺设计
2.2.1 常规金相试样的制备
2.2.2 力学性能试样制备
2.2.3 热处理工艺设计
2.3 显微组织的观察及分析方法
2.3.1 金相组织观察
2.3.2 扫描电镜SEM组织观察
2.3.3 X射线衍射分析
2.4 力学性能测试方法
2.4.1 冲击韧性试验
2.4.2 硬度测试
2.5 热疲劳性能实验方法
2.6 本章小结
第三章 W6MO5CR4V2高速钢包覆层的组织特征及性能分析
3.1 W6MO5CR4V2高速钢包覆层的初始组织观察及分析
3.2 从包覆层表面至复合界面显微组织的变化规律
3.3 奥氏体化温度对W6MO5CR4V2包覆层组织和性能的影响
3.4 回火温度对W6MO5CR4V2包覆层组织和性能的影响
3.5 本章小结
第四章 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面的显微组织特征
4.1 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面初始态组织特征
4.1.1 复合界面的显微组织特征
4.1.2 复合界面的显微组织形成机理分析
4.2 奥氏体化温度对W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面显微组织和性能的影响
4.3 回火对W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面显微组织和性能的影响
4.4 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊的界面稳定性探究
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]W6Mo5Cr4V2高速钢轧辊复合界面组织特征研究[J]. 韩继炜,郭长庆,丁家伟,石安君,曹国君,丁刚. 铸造. 2016(02)
[2]冷却速度对Fe-Cr-B合金显微组织的影响[J]. 花晓燕,郭长庆,韩继炜,石安君. 材料热处理学报. 2015(S1)
[3]热等静压技术在金属陶瓷复合材料制备中的应用[J]. 顾嘉文,刘慧渊,范帮勇,王勇兵,徐伟,吴宗吉. 佛山陶瓷. 2015(06)
[4]GCr15轴承钢Φ380mm连铸圆坯V-偏析的宏观与微观形貌分析[J]. 黄拓,任金朝,马忠伟,王明林,张慧. 特殊钢. 2014(04)
[5]高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展[J]. 韩翔. 热加工工艺. 2013(18)
[6]热处理对Fe-5Cr-1.4B合金组织和性能的影响[J]. 顾建,符寒光,雷永平. 现代铸铁. 2013(04)
[7]稀土对ICDP轧辊组织及抗热疲劳性能影响的研究[J]. 王卫国,李忠华. 钢铁钒钛. 2012(06)
[8]磁场对离心铸造高碳高速钢组织和性能的影响[J]. 张天明,安永太,宋绪丁,符寒光. 钢铁研究学报. 2012(05)
[9]高速工具钢在模具制造中的应用及热处理[J]. 赵昌胜. 模具制造. 2011(11)
[10]电渣重熔炉自动控制系统设计[J]. 廖芳瑜. 企业科技与发展. 2011(13)
博士论文
[1]强流脉冲离子束类金刚石薄膜沉积及高速钢辐照处理研究[D]. 梅显秀.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]冷轧过程中组合式支承辊内部应力应变研究[D]. 朱志安.燕山大学 2014
[2]激光热处理工艺对高速钢轧辊微观组织与硬度特性的影响[D]. 师东生.长春理工大学 2014
[3]M32粉末高速钢旋转锻造及热处理工艺研究[D]. 冯养巨.哈尔滨工业大学 2013
[4]离心铸造高硼高速钢辊环组织及性能研究[D]. 蒋一.昆明理工大学 2013
[5]转速对电磁离心铸造高速钢组织和性能的影响[D]. 安永太.长安大学 2012
[6]立式离心铸造充型过程数值模拟[D]. 张军.华中科技大学 2011
[7]碳、硼含量对含硼高速钢轧辊材料组织和性能的影响[D]. 李萍.西安建筑科技大学 2011
[8]面向YB-70钢支承辊加工的磨削工艺研究与质量控制技术[D]. 于大海.大连理工大学 2010
[9]热处理工艺对离心铸造WC/钢复合材料组织性能的影响[D]. 刘宝.合肥工业大学 2009
[10]热处理工艺对高速钢轧辊组织与性能的影响[D]. 刘小东.长春理工大学 2009
本文编号：3728546
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