冷軋工作輥的鍛造工藝

文章來(lái)源：sjzwx 更新時(shí)間：2014-01-23 09:35:54

 2500噸水壓機(jī)可將重達(dá)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(dá)10-15噸的鋼錠由3500噸水壓機(jī)來(lái)鍛造。根據(jù)試驗(yàn)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(jìn)行鋼錠倒棱，第二火進(jìn)行鍬粗并拔長(zhǎng)，第三火進(jìn)行再次鍬粗并拔長(zhǎng)輥身和輥頸到工藝要求的尺寸。為了使整個(gè)斷面金屬能更好地鍛透，鑊粗后拔長(zhǎng)時(shí)先用平砧鍛成四方，八方，最后用組合砧，即上平下"V”形砧進(jìn)行最終拔長(zhǎng)。這種鍛造工藝一可以保證軋輥的輥身和輥頸的整個(gè)斷面金屬組織致密，使輥身心部金屬具有足夠的強(qiáng)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(qiáng)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(shí)也采用了同樣的鍛造工藝。為了降低制造過(guò)程中的勞動(dòng)量和擴(kuò)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(shí)物鍛件上進(jìn)行的，鍛件是用2500噸水壓機(jī)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(zhǎng)1750毫米。按工J一采用的兩次正火加高溫回火的規(guī)范進(jìn)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(jī)械性能和疲勞強(qiáng)度，從試驗(yàn)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(guò)硫酸錢(qián)滾液和10%u的61酸M液進(jìn)行冷酸浸)。招輥身斷面的縱向和橫向制取X樣進(jìn)行機(jī)械性能和疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)。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(zhǎng)度為湘毫米的標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣和沖擊試樣研究了機(jī)械性能。按照FOCT25.5C2-29的規(guī)定，疲勞強(qiáng)度是以直徑為8毫米的圓形懸臂試樣在旋較彎曲試L-機(jī)上進(jìn)行的，其旋轉(zhuǎn)A期次數(shù)是以」。“為基礎(chǔ)計(jì)的。每個(gè)部位都用is至a根試樣進(jìn)行試驗(yàn):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(mǎn)意的。從硫化物夾雜的集中和分散的角度看，試驗(yàn)軋輥的硫印是相似的。從兩個(gè)軋v的硫印上都有發(fā)達(dá)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(xì)小的，分布也是均勻的。試片酸浸后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣孔和硫松類(lèi)型的缺陷0兩個(gè)輥身金屬沿?cái)嗝娑际侵旅艿�。試�?yàn)軋輥的機(jī)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(jī)械性能的水平和分布特征都相當(dāng)一致。兩個(gè)試驗(yàn)軋輥的縱向和橫向的強(qiáng)度性能也實(shí)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(qiáng)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(qiáng)度列于表中。縱向和橫brI灼疲勞強(qiáng)度也相當(dāng)一致。疲勞強(qiáng)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(jìn)行塑性性能試驗(yàn)一樣，也可以用金屬受變形后的缺陷的影響來(lái)解釋。60X2CM(D鋼軋輥和同樣尺寸的4X2M4鋼軋輥的機(jī)械性能對(duì)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(qiáng)度和疲勞強(qiáng)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(wú)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(qiáng).度，沒(méi)有從軋輥中心出現(xiàn)過(guò)疲勞破壞。新的鍛造工藝已被采用。由于鑲造時(shí)省去了一火，一年可節(jié)約47,000盧布。結(jié)論:對(duì)60XrCM(D鋼軋輥的研究表明，鍛造時(shí)只用一次中間擻粗，其輥身心部乃具有足夠高的機(jī)械性能。這就將鍛造時(shí)的火次減少到兩次，從而降低了生產(chǎn)中的勞動(dòng)消耗，并獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。