冷軋工作輥的鍛造工藝

文章來源：sjzwx 更新時間：2014-01-23 09:35:54

 2500噸水壓機可將重達10噸的鋼錠鍛成冷軋工作輥，而更大的冷軋工作輥則需用重達10-15噸的鋼錠由3500噸水壓機來鍛造。根據(jù)試驗研究結(jié)果選用了如圖1所示的用9X2M。鋼的冷軋工作輥的鍛造工藝。該工藝規(guī)定鋼錠需經(jīng)兩次中間傲粗。第一火進行鋼錠倒棱，第二火進行鍬粗并拔長，第三火進行再次鍬粗并拔長輥身和輥頸到工藝要求的尺寸。為了使整個斷面金屬能更好地鍛透，鑊粗后拔長時先用平砧鍛成四方，八方，最后用組合砧，即上平下"V”形砧進行最終拔長。這種鍛造工藝一可以保證軋輥的輥身和輥頸的整個斷面金屬組織致密，使輥身心部金屬具有足夠的強度性能和塑性性能，可以防止軋輥在使用中因輥身心部的強度不足而造成內(nèi)部疲勞裂紋的形成和發(fā)展。用本聯(lián)合企業(yè)所研制的60X2CMc鋼制造工作輥時也采用了同樣的鍛造工藝。為了降低制造過程中的勞動量和擴大軋輥生產(chǎn)規(guī)模，提出了完善60X2CM4k鋼軋輥的鍛造工藝的任務(wù)。研究工作是在用7.4噸的鋼錠鍛成的軋輥的實物鍛件上進行的，鍛件是用2500噸水壓機鍛造的。鍛造溫度范圍是1180^-8000C。第一根軋輥用制造9X2M。鋼軋輥的工藝鍛出:經(jīng)三火和兩次中間鍬粗，檄到直徑1000毫米。第二根軋輥則僅用兩火經(jīng)一次鍬粗，傲到直徑1000毫米。鍛件鍛成后輥身直徑560毫米，輥身長1750毫米。按工J一采用的兩次正火加高溫回火的規(guī)范進行熱處理(加熱到94。一r60'C，空冷到4COC，當(dāng)溫度降低到30。一35C℃后再置于爐中冷卻，再加熱勺到840---860V，空冷到4GOC，當(dāng)溫度降低至300^-35(1℃后再置十爐中冷卻，620-6600C回火)。f"J了研究宏觀組織，機械性能和疲勞強度，從試驗軋輥輥身中部切取了圓片。借助于宏觀組織分析研究了硫的分布(硫印按鮑曼法)和輥身金屬密度(用15%過硫酸錢滾液和10%u的61酸M液進行冷酸浸)。招輥身斷面的縱向和橫向制取X樣進行機械性能和疲勞強度的試驗。分別從表面，1,13半徑處，2/3半徑處和中心部位各取若干試樣。用直徑為拍毫米，長度為湘毫米的標準拉力試樣和沖擊試樣研究了機械性能。按照FOCT25.5C2-29的規(guī)定，疲勞強度是以直徑為8毫米的圓形懸臂試樣在旋較彎曲試L-機上進行的，其旋轉(zhuǎn)A期次數(shù)是以」。“為基礎(chǔ)計的。每個部位都用is至a根試樣進行試驗:從兩根軋轉(zhuǎn)輥身的試片卜所得到硫印證明，這種尺寸的軋w輥身中硫的夾雜物的分布是令人滿意的。從硫化物夾雜的集中和分散的角度看，試驗軋輥的硫印是相似的。從兩個軋v的硫印上都有發(fā)達的非中心偏折。非中心偏折線在貼近表面50-70毫米處。在Wl身表面相當(dāng)十鋼拙柱狀晶的區(qū)域，硫化物夾雜是細小的，分布也是均勻的。試片酸浸后沒有發(fā)現(xiàn)氣孔和硫松類型的缺陷0兩個輥身金屬沿斷面都是致密的。試驗軋輥的機械性能如圖2所示。很明顯，不論是經(jīng)一次m粗還是經(jīng)兩次m粗鍛成的軋輥，拱輥身斷而卜的機械性能的水平和分布特征都相當(dāng)一致。兩個試驗軋輥的縱向和橫向的強度性能也實際上是一樣Fl']o--'V-1(:性能，廷NI率，斷而收縮率和hE'擊Vjtt在很大程度_L取決于硬度和強度值。此夕卜鋼錠的收縮和偏析現(xiàn)象降低了鍛件自外緣向中心的塑性性能，特別是降低了斷面收縮率。橫向豹性性能和沖擊韌性低于縱向的。橫向試樣的數(shù)值約分散性也較大。這一現(xiàn)象合乎《鋼錠缺ISA降低塑性性能的程度在橫向比在縱向要大》這一條金屬變化規(guī)律。一次w粗和兩次m粗的6COX2C-%I<D的試t軋輥沿其截面疲勞強度列于表中。縱向和橫brI灼疲勞強度也相當(dāng)一致。疲勞強度的最小值是在輥身中心區(qū)的橫甸試樣上。這與用拉力試樣進行塑性性能試驗一樣，也可以用金屬受變形后的缺陷的影響來解釋。60X2CM(D鋼軋輥和同樣尺寸的4X2M4鋼軋輥的機械性能對此表明;在塑性性能大致相同的情況下，60X,Ctir(D鋼軋輥拉力強度和疲勞強度分別大于9X2Mc鋼軋輥100^-150兆帕和80^-12。兆帕，而與鍛造付鍬粗的次數(shù)無關(guān)，一批60X2CM1鋼的冷軋工作輥用一次嫩粗的鍛造工藝試鍛后，在使用中已能證明輥心有足移的強.度，沒有從軋輥中心出現(xiàn)過疲勞破壞。新的鍛造工藝已被采用。由于鑲造時省去了一火，一年可節(jié)約47,000盧布。結(jié)論:對60XrCM(D鋼軋輥的研究表明，鍛造時只用一次中間擻粗，其輥身心部乃具有足夠高的機械性能。這就將鍛造時的火次減少到兩次，從而降低了生產(chǎn)中的勞動消耗，并獲得了明顯的經(jīng)濟效益。