浅谈热连轧机轧辊用多元白口铁的基本冶金技术

摘要：热连轧机是用来生产热轧卷板的主要设备，而热连轧机轧辊用多元白口铁的质量对设备的质量以及生产出产品的质量有很大的影响，所以加强对多元白口铁冶金技术的研究和应用势在必行。本文就以多元白口铁的化学成分设计展开讨论，然后分析多元白口铁的凝固组织，其次对多元白口铁在冶炼过程中的凝固顺序进行分析，最后分析了多元白口铁的热处理特征，从而有效的对多元白口铁的质量做出保障，有利的保证了热连轧机的质量，对其生产出的产品质量有一定的保障。

关键词：多元白口铁；轧辊；凝固；热处理；相图

轧机轧辊作为热连轧机精轧后段主要设备，其质量对热连轧机正常工作有很大的影响，所以加强对热连轧机轧辊制备过程的研究势在必行。为了有效的提高热连轧机轧辊的物理性能，本文通过试验得出使用多元白口铁作为原材料来制备轧机轧辊，文章着重对多元白口铁的化学组成成分以及制备过程进行分析，从而有效的提高多元白口铁制备的技术，在一定的程度上保证了轧机轧辊的质量。

一、多元白口铁的化学成分设计

多元白口铁可以有多种不同的化学组成成分，而且不同的化学组成成分会体现出不一样的化学性质，主要化学成分有铬、钼和钨、钒、钴以及碳等。在多元白口铁的设计过程中不仅要考虑化学成分凝固的过程，还要考虑热处理的步骤，这样才能制备出具有优良物理性质和化学性质的多元白口铁。多元白口铁的主要组成成分是铬的时候，其具有良好的抗磨性，并且为了保证多元白口铁的其他性能，必须对铬的量进行严格控制。当多元白口铁的主要化学成分为钼和钨的时候，能够形成高硬度的碳化物，有效的改善多元白口铁的硬度；另外，在进行二次回火的时候能够通过钼和钨的加入，再次提高多元白口铁的硬度。而在多元白口铁加入钒，能够有效的改善多元白口铁的硬度，并且是其成为优秀的合金。钴又很低的淬硬性，所以它在钢的制备过程中没有得到广泛的应用，但是在多元白口铁的制备过程中却得到了广泛的应用，其可以有效的提高多元白口铁的共晶温度，对多元白口铁的抗热性有很好的提高。而对于碳来说，其是最主要的多元白口铁组成成分，加入多种碳化物不仅能有效的提高多元白口铁各项物理和化学性质，还能在一定的程度上降低制备成本。

二、凝固组织及凝固顺序

多元白口铁的铸态组织由共晶碳化物和基体组成，在铸铁凝固组织中有多种共晶碳化物，而且不同的共晶碳化物导致多元白口铁有不同的物理和化学性质，下面对不同凝固组织对多元白口铁的性质进行分析。首先是MC碳化物，MC碳化物中含有大量的钒，约占总碳化物的百分之五十，在凝固的时候会以碳化物的形式析出，而且这些碳化物会以球状的碳化物析出。其次，含有大量钼和钨多元白口铁在凝固的时候会析出大量的M2C碳化物，而且析出的形状根据钼和钨的量决定，当钼和钨的量超过碳化物的百分之五十会以粗片状的形式析出，而少于百分之五十会以细薄片的形式析出。当多元白口铁中含有大量的铬，最终在凝固的时候会析出M7C3，呈现状态为棒状。最后，基体作为铸态的基本组成，其由贝氏体、马氏体以及一些残余的奥氏体组成，其中碳含量决定析出的种类。

多元白口铁的凝固顺序是由多元白口铁中碳含量决定的，一般来说，通过淬火进行加工，析出的先后顺序为：MC、M7C3、M2C，而且这个顺序不是固定的，具体析出顺序由实际情况而定，在这里讨论析出顺序作为多元白口铁制备过程的一个参考。

三、热处理特征

一般来说，对多元白口铁进行热处理，其退火条件为1223K，并且持续加热五小时左右，这样才能有效的对其进行热处理，然后温度在1273K的时候多元白口铁会析出奥氏体，此时进行淬火工艺的操作，最后在623-873K的温度下进行长达200分钟的回火处理，有效的提高多元白口铁的回火硬度，对多元白口铁的物理性能有很大的提高。对于含有1.8%碳的多元白口铁来说，淬火和上述处理方式一致，但是对其进行回火的时候，应该保证温度为800K，并且进行长达250分钟的热加工，这样才能有效的保证含有1.8%碳的多元白口铁的物理性能。含有2.0%碳的多元白口铁进行淬火之后需要在1387K的温度下进行回火，保证其物理性能。最后是含碳量为2.4%的多元白口铁，其淬火的硬度会随着淬火温度的升高而降低，所以一定要注意其淬火的温度，而对其进行回火的时候，其回火温度不同析出的物质也有所差异，所以要对其回火温度进行严格的控制，保证析出需要的物质，从而显现出相应的物理性能。

四、抗磨性

用多元白口铁制备的热连轧机轧辊主要用于热连轧机精轧后段，所以需要保证热连轧机轧辊的抗磨性和硬度，而通过试验表明，用多元白口铁制备的热连轧机轧辊比常规的轧辊的抗磨性好很多，而且使用寿命会延长很多。因此，在制备轧辊的时候使用多元白口鐵作为原材料，可以有效的提高轧辊的抗磨性，并且在一定的程度上提高轧辊的硬度，还能有效的延长热连轧机轧辊的使用寿命。另外，使用多元白口铁制备轧辊可以在一定的程度上降低轧辊制备的成本，为企业节省加工成本，对企业的利益有很大的提高。由此可见，将多元白口铁作为热连轧机轧辊制备的原材料势在必行，对我国热连轧机轧辊制造企业的发展有很大的帮助。

五、结语

综上所述，热连轧机轧辊作为热连轧机精轧后段主要设备，其质量对热连轧机正常工作有很大的影响，所以加强对热连轧机轧辊制备过程的研究势在必行。通过试验表明使用多元白口铁作为热连轧机轧辊的制备原材料能有效的提高热连轧机轧辊的各项物理和化学性质，有效的延长热连轧机轧辊的使用寿命。本文通过对多元白口铁的化学成分设计进行分析，然后分析了凝固组织及凝固顺序，从而有效的保证多元白口铁的物理性能，最后对其热处理特征进行分析，生产出优良品质的多元白口铁，保证了热连轧机轧辊各项物理和化学性质。

参考文献：

[1]董鹏；王龙；傅广海；郎帅.浅谈铝热连轧机刷辊应用对轧辊表面质量的影响[J].中国金属通报，2017，（S1）：87-90.

[2]冯雅雅；陈文龙；汤海舟；贺祖爱.三辊Y型钨钼热连轧机的计算机辅助孔型设计及模拟分析[D].燕山大学，2017.

[3]张朝锋；陈明华；高江海；易小华.基于局部一维隐式法铝板带热轧工作辊热辊型快速预测研究[D].中南大学，2016.

作者简介：苑兴洲（1995），男，籍贯：辽宁省本溪市，学历：本科

研究方向：冶金工程