高速钢轧辊的组织性能及失效机制  

Microstructure and properties and its failure mechanism of high speed steel roll

作　　者：曹燕[1,2] 张军田 殷福星 刘相华[1] 

机构地区：[1]东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110004 [2]安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002 [3]宝钢工业技术服务有限公司,上海201900 [4]一重能源装备材料科学研究所,天津300457

出　　处：《材料热处理学报》2012年第7期50-54,共5页Transactions of Materials and Heat Treatment

基　　金：国家自然科学基金(50974039);东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开放课题基金(2006-1)

摘　　要：针对高速钢轧辊剥落试样,通过SEM对试样表面裂纹、内部裂纹和断口形貌进行了观察,同时对样品进行了EDS分析及硬度测试,研究了高速钢轧辊组织中碳化物种类、形态及分布,分析了影响疲劳裂纹形成、扩展因素,以及硬度和耐磨性变化的影响因素。结果表明:高速钢轧辊表面产生热疲劳裂纹的主要原因是由于轧辊受到剧烈的冷热温度交替变化,在辊表面产生严重热应变,出现热疲劳裂纹,扩展后造成剥落。裂纹萌生、扩展路径和方式与热疲劳或接触疲劳应力有关,减少轧辊中夹杂物的数量,细化夹杂物状态,改善轧辊组织中碳化物的形态和分布,有利于减轻热疲劳裂纹的萌生和扩展。A used high speed steel （HSS） roll containing cracks were examined by means of scanning electron microscopy, EDS analysis and hardness measurements. The microstructure and its influence on thermal fatigue behavior of the HSS roll were also investigated. The results indicate that the main failure mechanism of the HSS roll is thermal fatigue and contact fatigue due to the alternative variation between low and high temperature and contact fatigue stress in the process of service of the roll. The present work suggests that decreasing inclusion number, refining inclusions, improving carbide morphology and distribution are beneficial to the performance of the HSS roll.

关 键 词：高速钢 轧辊 疲劳 碳化物 裂纹萌生和扩展 

分 类 号：TG333.17[金属学及工艺—金属压力加工]