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硬质合金辊环材料的性能-东莞市夏阳精密钨钢有限公司

作者:XYC 来源: 时间:2021-12-24 分类:行业新闻
硬质合金辊环在高速线材轧制中起着非常重要的作用,要正确选择符合生产需要的硬质合金辊环,就应该正确认识它的各项性能指标。为适应不同架次的轧制要求,用不同粘结相含量与相应WC粒度形成的不同牌号的硬质合金!

硬质合金辊环材料的性能:

硬质合金辊环在高速线材轧制中起着非常重要的作用,要正确选择符合生产需要的硬质合金辊环,就应该正确认识它的

各项性能指标。为适应不同架次的轧制要求,用不同粘结相含量与相应WC粒度形成的不同牌号的硬质合金。目前国

内多家硬质合金生产厂家已开发出系列化的适用于不同架次的硬质合金牌号,表1是国内某辊环生产厂具有代表性牌号

合金的物理机械性能(典型值),从表中可以看出,合金抗弯强度可达2400MPa以上,断裂韧性可达18 MPa*m'以上,最

高洛氏硬度HRA为89。由于不同机架上的轧制力、轧制力矩、热传导性能都是不同的,因此不同机架应根据轧制工

况使用不同粘结相含量的硬质合金辊环。预精轧机架及精轧前面机架钢坯尺寸波动大,表面粗糙,轧制减径面积大,因

此要求辊环有高的强度和冲击韧性,宜选用高粘结相含量的牌号。与此相反,精轧靠近成品机架上的钢坯尺寸波动小,

表面状况好转,减径面积小,因此对辊环的强度要求降低,但由于处于成品前孔或成品孔,要求辊环有较高的耐磨性和

抗热龟裂性,以此来保证线材有良好的尺寸公差和表面光洁度,宜选用低粘结相含量的牌号。精轧中间架次的情况介于.

上述之间。同时,随着轧件在各机架的压下量变化,WC硬质合金辊环在轧机里的受力状况也不一样,因此要参照合金的

抗压强度来选择适合各机架工作环境的辊环牌号。粗晶WC具有一.些与中、细晶WC不同的特殊性能,尤其是高温工

艺制备的WC具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点圈。相对细晶硬质合金,粗晶硬质合金的突出

特点是其具有更优异的断裂韧性和抗热疲劳性能,而这些性能往往与合金的组织结构关系密切。

2.1断裂韧性

随wC晶粒的增大,WC晶粒对裂纹的偏转和分叉作用增强,从而使WC-Co硬质合金韧性增加。因此,通过WC晶粒粗化可以提高硬质合金辊

环的断裂韧性。实验研究证明回,粗晶硬质合金(WC晶粒度为4~5 μm,Co粘结相质量分数为8%~16% ,断裂韧性至少是19.8 MPa.m12)

比传统大小晶粒度的硬质合金(WC晶粒度为2~3 μm ,Co粘结相质量分数为11%~16%)的强度、断裂韧性都有相当大的提高。专利[10]

中的“粗晶低钴”法就是适当增大硬质合金中wC的晶粒度(大于4 μm),减少Co含量(质量分数低于14%)。当WC晶粒度增大时,WC晶粒结

晶更完整,亚晶粒增大,缺陷减少,粒度均匀,减少了合金WC/WC界面和WC/Co界面以及wC颗粒的聚集区,从而有效地减少了热疲劳裂纹源

的存在数量,能在一定范围内改善合金韧性。

2.2抗热疲劳性:

硬质合金辊环在使用过程中,轧槽中温度冷热交替变化,内部有温度梯度产生。由于粘结相的热膨胀系数比碳化钨大,所以存在热胀冷缩差异,

当温度升高时粘结相承受压应力,当温度下降冷却时粘结相将承受拉应力叫,此过程也就是辊环在使用过程中热裂纹产生和扩展的原因。硬

质合金的热传导率大约为非合金钢的2倍、铜的1/3,如表1所示,其值为85~110 W/ (m.K)。wC具有比粘结相具有更高的导热率,当粘结相含

量-定时,提高合金中WC的晶粒度,硬质合金中WC与粘结相的接触表面积减少,导热性能增加,减少热裂纹产生的机率;同时,合金的韧性及抗

弯强度越大,吸收热应力功的能力增强,热疲劳裂纹扩展受阻,因此能有效提高合金的抗热疲劳性能和抗热冲击性能"。为降低轧制时高温对

轧槽表面的热应力疲劳冲击,从而减少热裂纹的发生,延缓热裂纹的扩展。在选择牌号时,往往要考虑在保证能抵抗机械应力条件下使粘结相

含量降低以使材料具有尽可能高的导热率,从而抵抗热裂纹的形成。

注:东莞市夏阳精密钨钢有限公司是一家专业硬质合金(钨钢)、陶瓷模具零部件制造商,是全面的硬质合金(钨钢)及陶瓷方案提供商,

致力于最新硬质合金(钨钢)、陶瓷材料研发、制造、推广和深度应用。咨询更多信息袁经理:13066193998(微信同号)




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