Введение
Высоконикель-хромовыйвалки из чугуна с неограниченным содержанием углерода Являются важнейшими компонентами современных прокатных станов, обеспечивая исключительную износостойкость, термостойкость и усталостную прочность. Их уникальная микроструктура, состоящая из бейнит, остаточный аустенит и твердые карбиды— достигается за счёт специальной разработки сплава и контролируемой кристаллизации. В этой статье рассматривается металлургические характеристики, механизмы фазовых превращений и промышленные показатели из этих продвинутых бросков.
1. Затвердевание и формирование микроструктуры
Во время кастинга (через методы заливки композитных материалов, литникового литья снизу или центробежные методы), высоколегированный расплавленный чугун быстро затвердевает под охлаждающим воздействием формы, в результате чего:
Доминирующие столбчатые кристаллы: Выровненный рост перпендикулярно направлению охлаждения.
Направленное осаждение графита/карбида: Распределено вдоль междендритных областей (см. рис. 1-50).
Ключевые легирующие элементы и их роль
Элемент | Функция |
Никель (4,0–4,5%) | Стабилизирует аустенит; повышает вязкость |
Хром (1,6–1,85%) | Способствует образованию карбидов; повышает твердость |
Молибден/Марганец | Задерживает перлитное превращение; измельчает бейнит |
2. Механизм фазового превращения
Высокое содержание Ни/Кр существенно изменяет Температура Бс (начальная бейнитная) (рассчитывается как 338–441°С по эмпирической формуле):
Стабильность аустенита: Подавляет образование перлита, способствуя бейнит/мартенсит при непрерывном охлаждении.
Остаточный аустенит (13–15%): Остается из-за недостаточного рассеивания тепла во время фазового перехода.
Эффекты термической обработки
Закалка: Преобразует литой бейнит/мартенсит в:
Закаленный бейнит (Повышенная прочность; рис. 1-51)
Темперированный сорбит (Сбалансированная прочность-пластичность; рис. 1-52)
3. Распределение графита и карбида
Свободный графит (2–5%): Выглядит как червеобразный (червеобразный) или морфологии коротких чешуек (рис. 1-53/1-54), сосредоточенных в границах столбчатых кристаллов.
Карбиды (25–30%): В первую очередь M₇C₃-типа, обеспечивая износостойкость.
4. Материалы сердечника и грифа
В зависимости от требований приложения:
Рулон Шеи: Высокая пластичность серый чугун для амортизации ударов.
Рулонные сердечники: Высокая прочность ковкий чугун (шарнирный графит), выдерживающий изгибающие напряжения.
5. Промышленные преимущества
Увеличенный срок службы: в 3–5 раз длиннее обычных рулонов.
Стойкость к термическим трещинам: Стабилен при циклическом нагревании/охлаждении.
Настраиваемая микроструктура: Изготовлено с помощью легирования и термической обработки.
Заключение
The с высоким содержанием никеля и хромавалки из чугуна с неограниченным содержанием углерода достичь оптимальной производительности за счет контролируемое бейнитное превращение, дисперсия карбидов и морфология графита. Их способность адаптироваться к тяжелым условиям качения делает их незаменимыми для станы горячей/полосовой прокатки, сортовой прокат и высокоскоростное производство проволоки.