MC5冷轧辊坯球化退火工艺研究

（ 技 术 中心 ２棒 材厂） １
摘 要 ：通过金相分析 Ｍ ５钢退 火过程 中的组织变化 ，详细研 究 了 Ｍ ５钢球化 退火工艺。 Ｃ Ｃ 试验 结果表 明 ，在略 高于 Ａ ｌ的 ８０℃加 热 为 宜 ，在略低 于 Ａ ｓ的 ７０— ４ ｅ ｆ ４ ｄ ０ ７ ０℃ 之 间等 温 可
试验采取的球化退火工艺是正火 ＋ 球化退火 ， 将正 火后 的试样 按 图 １所示 的 １ 工 艺 分 别 进 行 ２种 球化 退火 试验 。
冷轧辊 ，其淬硬层深、抗疲劳剥落、耐磨性 、使用 寿命 越来 越 跟不上 钢铁 行业 的发 展 ，因而 ，诸多 轧
辊 生 产厂家 积极研 究 开发含 Ｃ ％甚 至 更高含 量 的 ｒ ５
莱钢 科技
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第 １期 （ 总第 １ ７期 ） ５
÷研究与开发 ÷
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ＭＣ ５冷 轧辊 坯 球 化 退 火 工 艺研 究
李雪峰 ，杨文佳 ，江洪广 ，李春传
珠光体直接影响着冷轧工作辊 的耐磨性 ，冷轧辊经 表 面淬 火后 ，在有 效淬 硬 区 内球 状碳 化物 球化 越 细 小 ，数量越多 ，分布越细密 ，轧辊在轧制过程 中， 抗 剥落性 越 强 ，耐磨 性 就越 高 。 ．
球 化退 火 工艺有 三 个方 面 的要求 ，即低 的加热
温 度 、高 的 等 温 转 变 温 度 、充 分 的 等 温 时 间 Ｊ 。 相关 资 料 推荐 ，ＭＣ ５钢 的相 变点 为 ：Ａ 点 为 ７８ ｄｓ ７ ℃ ，Ａ ｆ为 ８３ｏ ｅ ２ Ｃ；Ａ ｓ ７６ｏ ｄ 为 ４ Ｃ，Ａｆ为 ７６℃ 。 ｒ ０ 可 以据 此进 行球 化退 火 工艺 温度 的选择 。
生不 良影 响 。
作者简介 ： 李雪 峰 （９ ２一 ，男 ，２０ １８ ） ０６年 ７月毕业 于东北大学材
料科学与工程 专业。助理工程 师，主要从事棒材新产品研究开发工
作。 ４ ２
莱钢 科 技
２１ ０ ２年 ２月
１３２ 退 火温度 的选择 ．．
大型冷轧工作辊经锻造成形后 ，都需要进行球
３ 结 果 分 析 与 讨 论
球化退火的关键在于使奥 氏体中保 留大量未溶
的碳 化物 质点 ，并 造成 奥 氏体 中碳 浓度 分布 的不均 匀性 ，如果 加 热温度 过 高 ，或 保温 时 间过长 ，则使 大部 分碳 化 物溶解 ，形 成均匀 的奥 氏体 ，在 随后 的 冷却 时球 化核 心减少 ，使 球化 不完 全 。 将试样 加 热 到 Ａ ｌ点 附 近 的 ８０℃ ，得 到细 ｅ ｆ ２ 小 弥散 的碳化 物颗 粒 ，这是 由于正 火后 原始组 织 中
钢种替代 目前普遍应用的含 Ｃ ％的轧辊。莱钢在 ｒ ３
生产 ＭＣ ３冷轧辊 坯 的经验 基 础 上 ，对 ＭＣ ５冷轧 辊
℃出炉
坯球 化退 火工 艺进行 了研 究 ，制定 出 了合理 的工艺
参数 。
时间， ｈ
１ 材 料 及 试 验 方 法
１ １ 试验 设 备 ．
图 １ 试 验 球 化 退 火 工 艺
化 退火 ，其 目的是 获得 球状 珠光 体组 织 ，降低 轧 辊 硬 度 ，便 于切 削加 工 ，为调 质做 好组 织 准备 。球化
通过金相组织观察发现 ，８０℃加热试样的组 ２ 织中 ， 原始组织中的片层状珠光体 已被充分溶解 ， 所得 碳化 物基 本呈 点状 或球状 ，并 且相 对较 均匀 的 分布在铁素体基体上。８０℃加 热试样 的组织 中， ４ 碳化 物基本 都 已经形 成 了球状 ，与 ８０℃加热 试样 ２ 相比较 ，碳化物分布没那 么密集 ，分布更加均匀。 加热 到 ８０ｏ ２ Ｃ、８０℃保温 的试 样 ，随着球 化 第二 ４ 阶段保温温度的升高 ，碳化物颗粒 有所长大。８０ ８ 加 热试 样 的组织 中 ，大部分 区域 形成 了片状 珠光 体 ，球状碳 化 物较少 。
试验材 料 取 自经 电渣 重 熔 、锻造 成 型 的辊 坯 ，
化学 成分 见表 １ 。
表 １ 试验用钢的主要化学成分 ％
（ ｒ ｅ ， ｃ 、Ｆ ）ｃ 型碳化物 的溶 点较高 ，使 得 Ｍ ５钢 Ｃ 的 Ａ ｍ线也有所提高。另一方面 ，过 高的加 热温 ｃ 度会 导致 奥 氏体 晶粒 长 大 ，粗 大 晶粒将 破坏 材料 性 能 。 因此 ，在 选择 正火 温度 时 ，必须考 虑碳 化 物 的 溶解 以及 晶粒 长 大两方 面 的因素 。 据 文献 报道 ，ＭＣ ５钢 的正 火温 度选 择 在 ９ ０ ５ ℃较 为合 适 ，因为 加热 温度 越高 ，残存 的碳 化 物越 少 ，当高于 ９ ０℃时碳化物数量起变化 已不 明显 ， ５ 并且温度过高会使 晶粒急骤长大 ，对探伤和疲劳产
１ ３ １ 正 火温度 的选 择 ．．
锻造 后 ，一般 轧辊 钢 中存 在 着 网状 碳 化物 ，需
要 先进行 正 火处理 ，消除 网状碳 化物 ，为球化 退火
Ｓ ２—１ Ｘ ２—１ 式 电阻 炉 、Ｎ ｏｈｔ２大 型 显 ０箱 ｅｐ ｏ ３
微镜 。 １ ２ 试 验材 料 ．
做 准备 。根 据 一 般 正火 要 求 ，加 热 温 度 在 Ａ ｍ 以 ｃ 上３ ０～５ Ｏ℃ 。但 ＭＣ ５钢 中 由 于增 加 了 Ｃ 含 量 ， ｒ 材料 中的碳 化 物 由 Ｍ， Ｃ型 向 Ｍ Ｃ 转 变 … ，由 于 ，
得到 理 想的球 化组 织 。
关键 词 ：ＭＣ 球 化 退 火 ５ 球 状碳 化物
０ 前 言
当前 ，我 国冷轧 机组 向大 型化 、 自动化 、高 速
１３ 球 化退 火工 艺 的制定 ．
化快速发展源自文库，对冷轧辊坯的制造提 出了很高的技术
要求 ， 目前 制 造供应 商普 遍采 用含 Ｃ ％ 的钢制 造 ｒ ３