高碳高合金锻钢冷轧工作辊的锻造工艺开发

发布时间：2025-01-01 01:55

　　 从工程应用的角度对合金含量介于半高速钢和高速钢之间的一种8%Cr锻造冷轧工作辊新材质的锻造工艺开发进行研究。通过将相图分析、热模拟实验与小件锻造实验相结合,确定了当前合金的锻造温度区间为950～1150℃,并通过对锻件在工艺执行中的冷却状况和锻造抗力情况进行有限元模拟,确定了工艺执行时间和锻造设备吨位。在室内实验和计算分析的基础上,考虑了自由锻造生产中物流、温度及锻造裂纹控制的特点,制定了3阶段的锻造工艺实施方案和时间控制措施,实现了生产试制1次成功。结果表明,大型自由锻锻件新材质的锻造工艺可以通过计算机分析与物理模拟实验相结合的方式获得较为可靠的工艺参数,实现产品的低成本开发。

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【部分图文】：

图1 50Cr5Ni Mo V钢(a)与8%Cr合金钢(b)的计算相图对比

常规的50Cr5NiMoV钢材质主要用于热连轧支承辊的制造，该材质在850～1230℃的锻造温度区间内能够获得比较好的锻造性能。根据相图计算结果可见:50Cr5NiMoV钢的液相线在1400℃以上，并且在1000～1250℃锻造温度范围内，合金完全处于奥氏体状态，碳化物含....

图2 8%Cr合金钢材质的DSC曲线

为了验证计算相图的结果，测定了8%Cr合金钢材质的DSC曲线，如图2所示。从测定结果来看，DSC曲线和计算相图的结果比较符合，在840～890℃锻造温度范围内合金发生奥氏体转变，1240℃时开始出现液相，相应位置均出现了明显的热流波动。综合计算相图和DSC曲线测试结果，可初步确定....

图3 试样压缩后的形貌

在相图分析的基础上，针对8%Cr合金钢材质，采用Gleeble热模拟实验机对小型压缩样品进行了热压缩实验，实验样品是采用小型真空炉生产的40kg的小型实验钢锭，经过炉内长时间退火后切割取样，实验样品尺寸为8mm×15mm。为了能够更全面地反映出当前材质的热变形性能，热压缩实....

图4 1000℃(a)和1150℃(b)条件下的热压缩变形曲线

根据图3变形后的形貌照片可观察到:8%Cr合金钢材质在1200和1250℃下进行热压缩时，试样均被压溃裂开，但是在1150℃、不同应变速率的试样均能够稳定压缩，因此，始锻温度应控制在1150～1200℃之间。同时，900℃、ε·=0.1s-1条件下的压缩试样的侧部存在明显的纵向....

本文编号：4021872