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硅钢切边圆盘剪刀片材料设计

2018-11-17 15:47  浏览次数:
硅钢切边圆盘剪,简称圆盘剪,是硅钢精整生产线的重心级设备[1]。武钢原用剪刀片材料主要是 6CrW2Si。该材料硬度、强度、耐磨性比5CrW2Si钢、4CrW2Si钢高,但其韧性确比其低,锻造后的锻件易出现裂纹[2],崩块等缺陷[3]。 6CrW2Si钢中 W6C加热时不易溶解,分布不均匀,易引起应力集中。所以应适当降低W当量。但W当量过低,钢的耐磨 设计新材料的切入点。
1 新材料成分设计
1-2号钢材料成分分别见表1和表2,其中1号钢为新设计材料,2号钢为6CrW2Si钢。由表知,1#钢中将W全部替换,且在原有钢的基础上适当增加了 Mn、Cr、V,W 当量为2.2;2#钢W当量为2.45。
性及淬透性较低。因此,寻求钢中W当量合适比例,是我们
表1 1#钢的化学成分(质量分数,%)
项目 C Si Mn Cr W Mo V
范围 0.55/0.63 0.50/0.80 0.60/0.80 1.1/1.30 1.00/1.10 0.08/0.12
目标 0.57/0.60 0.60/0.70 0.70/0.75 1.20/1.25 1.05/1.08 0.10
实际成分 0.59 0.68 0.73 1.28 1.1 0.11
注:1)残余元素Cu<=0.20%  Al 0.015~0.03%(目标);2)P<=0.025%  S<=0.010%(目标<=0.005%);余量为Fe。

表2 2#钢的化学成分(质量分数,%)
项目 C Si Mn Cr W Mo V
实际成分 0.6 0.7 0.35 1.15 2.45
1#、2#钢刀片完工后组织分别见图1。

(b)2#钢完工样500x HRC56~58.5 图1 1#钢金相组织图
由图可知,1#钢组织晶粒细小,因不含有难容 W6C,碳化物分布均匀,内应力小,组织性能较好。2#钢热处理后,硬度虽然可满足要求,但是未溶的W6C区域性分布,组织内应力大。
 

2 新刀片使用效果评估 

将 1#、2#钢刀片分别于现场使用,其中 1#钢刀片使用情况,见表3。
表3 1#钢的使用情况
量上 410 490 磨损出现少量裂下 136 570
纹掉肉合计 546 1060 -

2#钢刀片剪切钢板使用情况:2#圆盘剪刀片实验剪总量 18件,共消耗14件,除去3个班未使用,共计使用班数11 个班,按均班产1100吨共计产量121000吨,平均单面剪产量432吨。
结论:2#刀片存在性能极不稳定现象,大面积掉肉。剪刃剪切量在 200 吨左右,少量使用情况好的剪刃达到 1000 吨至 1200 吨左右,1#剪使用性能良好,性能更稳定,剪切量高,崩刃现象发生较少。

3 小结 

结果表明,6CrMnSiMoV钢可以满足刀片使用性能要求。采取以Mo代W的方法,适当降低6CrW2Si钢的W当量,可有效延长刀片寿命,提高生产作业率。
参考文献
[1]景群平,王社昌,张勇,等.冷轧带钢切边圆盘剪在钢铁生产中的应用与现状[C].第二届先进轧钢精整、包装及钢材加工配送技术学术研讨会,2010:33-39.
[2]杨晓红,马继堂.圆盘剪失效分析[J].金属加工(热加工),2012(13):51-52.
[3]赵敏.圆盘剪H13剪刃裂纹及崩刃分析[J],2007(6):
43-46. 

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