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碳化钨轧辊性能特点及质量标准

  以碳化钨和钴等为材料用粉末冶金方法制成的轧辊。碳化钨轧辊有整体式和组合式两种(见硬质合金辊套)。它是在1909年粉末冶金工艺问世之后,随着金属加工工业的发展而诞生的。自1918年德国推出了硬质合金拉丝模后,激发了各国对硬质合金的研究,不同用途的轧辊也相继出现了。
  碳化钨轧辊的成分因轧辊的工作条件而不同,不同机架的轧辊成分也不同。高速线材轧机用轧辊主要是以钴作粘结剂的碳化钨辊为主。少数连铸|轧钢厂由于水质较差也采用Co-Ni-Cr为粘结剂的碳化钨辊,造价也较低。碳化钨轧辊的形貌如图1所示。两种常用成分轧辊的性能见表。其金相组织均由基体相WC和粘结相Co构成白色的为WC,黑色的为Co。
  碳化钨轧辊有高的硬度,而且其硬度值随温度的变化小,700℃时的硬度值为高速钢的4倍;而弹性模量、抗压强度、抗弯强度、导热率也都高出工具钢1倍。这些性能让碳化钨轧辊在工作过程中有比工具钢辊好得多的耐磨性和抗变形性,从而保障了轧辊型槽的光洁度和尺寸的恒定性,这对线材的表面质量和尺寸精度是很重要的。由于碳化钨轧辊的导热率高,所以散热作用好,使轧辊表面处于高温的时间较短,因而使轧辊同冷却水中的有害杂质的高温反应时间较短。因此,碳化钨轧辊比工具钢辊抗腐蚀、抗冷热疲劳性能好。
  碳化钨轧辊是以碳化钨粉和钴粉(也可加入少量其他硬质相或合金元素)为原料,用粉末冶金法生产的。将上述两种粉末用球磨机进行湿磨混合。料混匀后,经干燥、过筛即成为中间产品——硬质合金混合料。混合料经压型、烧结即成辊坯。辊坯经磨加工磨光或再开槽即成生产用轧辊。
  碳化钨轧辊的质量标准有:材料孔隙度,WC晶粒度,总碳及自由碳含量,密度,硬度,磁饱合强度,矫顽磁力,抗弯强度,杂质含量等。此外,还有轧辊的加工精度及表面粗糙度等。每项指标的高低都反映轧辊的质量并预示着它的使用性能。影响轧辊质量的因素有:混合料中WC粉和Co粉的分散度、粒度和粒度分布,总碳、游离碳、氧、铁含量等;压型用胶的种类和数量,脱胶的温度和时间,烧结的温度、时间和气氛等。
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