一、离心铸造半钢复合轧辊的研制（论文文献综述）
郭克星[1]（2020）在《Mo、B、RE-Mg合金元素对离心铸造轧辊用高铬铸铁耐磨性的影响》文中研究表明作为机械零件的钢铁材料,在使用过程中大部分都会发生磨损,极易造成设备无法运行、材料浪费和人身伤亡。因此研究钢铁材料的磨损行为,提高使用寿命是材料工作者的主要任务。作为第三代耐磨材料的高铬铸铁是目前在耐磨领域应用最为广泛的一种材料之一。本研究通过向常规高铬铸铁中再添加一定量的合金元素,进行合金化处理和变质剂的变质处理,通过改变碳化物的分布以及形状,达到减轻碳化物对基体割裂及细化晶粒的目的,从而提高高铬铸铁的韧性和耐磨性,进而延长使用寿命。本研究用离心复合铸造高铬铸铁的原材料来自山东省淄博某轧辊有限公司,在实验室条件下利用金属型铸造来探究不同钼、硼和稀土镁的添加量对高铬铸铁组织与耐磨性能的影响。本文利用MLD-10动载磨料磨损试验机、光学显微镜、高温摩擦磨损实验仪、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等测试分析方法,分析了不同添加量的钼、硼、稀土镁合金元素对高铬铸铁铸态组织、物相组成、硬度、耐磨料磨损以及耐摩擦性能的影响规律。得出了提高高铬铸铁组织和耐磨性的理想合金元素添加量,为在工厂中应用提供技术支持和理论指导。研究发现:（1）钼的加入提高了高铬铸铁的淬透性,物相检测发现了新相Mo2C的生成,钼的加入改善了铸态组织的碳化物分布及形状,达到了细化晶粒的目的,提高了高铬铸铁的硬度。耐磨性随着钼含量以及磨料类型而变化,呈现出先增后降再增的趋势。当钼的加入量为0.6%时,高铬铸铁的组织和耐磨性能达到最佳。（2）将合金元素硼加入到高铬铸铁中,物相检测发现硼与组织中的碳形成了硼碳化合物。铸态组织发现碳化物由尖锐的棱角状转变为孤立的板条状分布,组织发生明显细化,硬度得到提高。随着硼含量的增多,耐磨性能也显着提高,磨损形貌主要为塑性犁沟以及唇状凸缘。当硼的添加量为0.3%时,高铬铸铁的耐磨性能最佳。（3）将稀土镁添加到高铬铸铁中,稀土能净化铁液,镁可以脱氧脱硫。稀土镁的加入改变了碳化物的生长环境,细化了组织,使碳化物由大片状变为均匀分布的团块状,降低了对基体的割裂程度。磨痕的主要形式为犁沟和卷曲。磨损机制主要有表面的微切削、多次塑变等。当稀土镁的添加量为0.6%时,综合性能达到最佳。
龚思敏[2]（2020）在《高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究》文中提出复合轧辊兼具两种金属材料的力学性能优点,既能满足轧机对辊身工作层耐磨性、抗热疲劳和抗氧化等性能的要求,又能保证对辊芯韧性的要求,是轧辊的主要发展方向。本论文涉及的就是关于复合轧辊方面的基础研究工作。通过电渣结晶器快速冷却Fe-Cr-B合金熔液与电磁感应加热42CrMo合金钢钢棒辊芯相结合的固-液复合铸造方法制备了高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo低合金钢复合轧辊,对复合轧辊的包覆层以及复合界面的显微组织及力学性能进行了研究。采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对包覆层及复合界面的显微组织形貌、合金元素分布以及物相组成进行了分析;采用洛氏硬度计对包覆层及复合界面两侧的宏观硬度进行了测试;采用摆锤冲击试验机对复合界面的冲击韧性进行了测试。在此基础上,对复合轧辊复合界面和包覆层组织特征与性能变化的机理进行了分析,得到如下研究结果:铸态高碳中锰Fe-Cr-B复合轧辊界面组织可以分为复合界面区、包覆层亚区以及辊芯亚区。包覆层亚区一侧的显微组织主要为先共晶树枝晶基体、网状共晶组织和细小的蜂窝状包晶组织;复合界面区的显微组织为垂直于界面的细片层状珠光体;辊芯亚区一侧的显微组织为层片状珠光体、块状铁素体和少量的网状碳硼化物;复合界面在形成过程中两种不同金属所含的合金元素进行了相互融和扩散,合金元素C、Mn、Cr、Mo和B从包覆层一侧向辊芯一侧进行了扩散,而Fe元素则由辊芯一侧向包覆层一侧进行了扩散;随着包覆层中Cr含量的升高,包覆层亚区一侧的共晶组织尺寸变得细小,蜂窝状组织有所增加;复合界面区和辊芯亚区的组织及形貌无明显变化。经过1050℃奥氏体化空冷淬火处理后,复合界面包覆层亚区一侧的部分网状共晶组织出现断网现象;复合界面区变为高碳马氏体,而辊芯亚区一侧的组织转变为中低碳的板条马氏体及针状马氏体的混合组织;复合界面的冲击韧性略有提高。铸态高碳中锰Fe-Cr-B复合轧辊包覆层的物相主要为α-Fe、M2B、M3（C,B）、M23（C,B）6或M6（C,B）及少量残余奥氏体。由于冷却速度的差异,铸态高碳中锰Fe-Cr-B合金复合轧辊包覆层由外层至内层的组织形态和性能存在较大差异。即:由包覆层外层至内层,长条状先共晶组织逐渐变粗大,网状硼化物连续性增强,M3（C,B）型碳硼化物数量逐渐增加,M23（C,B）6或M6（C,B）型碳硼化物析出颗粒逐渐减少;硬度逐渐降低,但在靠近复合界面处又逐渐升高,呈现先降低再升高的趋势;随着Cr含量的逐渐增加,复合轧辊包覆层中先共晶硼化物数量逐渐增加,尺寸逐渐变大,M3（C,B）型碳硼化物、M23（C,B）6或M6（C,B）型碳硼化物析出颗粒数量逐渐增加;基体组织中马氏体含量增加,包覆层硬度逐渐升高。
刘晓妮[3]（2019）在《热处理工艺对含铝高硼高速钢组织与性能的影响》文中研究表明高硼高速钢是在普通高速工具钢基础上,以硼作为主要合金元素发展起来的一种新型耐磨材料。硼作为廉价元素,替代昂贵合金元素如钨、钼、钒等,在降低成本的同时,可形成硼化物提高合金的硬度和耐磨性。铝元素对改善钢的回火稳定性和红硬性等都有一定的影响。基于此,本文设计了一种新型含铝高硼高速钢（Al-Bearing High-Boron High-Speed Steel,简称AB-HSS）,利用金属材料性能模拟软件JMatpro对其平衡相、CCT曲线、TTT曲线、相组织和力学性能进行了模拟,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪对合金铸态和热处理后的组织进行了分析,并利用洛氏硬度计、维氏硬度计、磨损试验机对合金在不同热处理条件下的硬度和耐磨性进行测试,着重分析了组织和性能随淬火温度和回火温度的变化规律。研究结果表明:（1）铸态含铝高硼高速钢主要由珠光体、铁素体和大量共晶硬质相组成,共晶硬质相为网状分布的M2B型共晶硼化物和少量呈颗粒状的M23（C,B）6型硼碳化物组成。（2）通过模拟合金在不同奥氏体化温度时的CCT曲线、TTT曲线,得到了铁素体转变温度、珠光体转变温度、贝氏体转变温度、马氏体转变开始温度（Ms）和马氏体转变终了温度（Mf）以及临界冷却速度随奥氏体化温度的变化规律。结合课题组前期工作经验,最终确定淬火温度为950℃、990℃、1030℃、1070℃、1110℃和1150℃六组温度。另外,不同的冷却速度（0.1℃/s、1.0℃/s、10.0℃/s和100℃/s）对合金的相组织和力学性能有较大影响,总体而言,以100℃/s的速度冷却时,合金力学性能最优。（3）在9501110℃温度淬火后,合金基体由铁素体、珠光体逐渐向马氏体转变,其硬质相仍为M2B和M23（C,B）6。但随着淬火温度的升高,呈连续网状结构分布的硼化物出现断网现象,且逐渐发展成孤立块状。当淬火温度为1150℃时,基体组织开始球化和粗化,且产生少量的残余奥氏体。（4）合金油冷淬火后,宏观硬度得到显着提升。随着淬火温度的增加,宏观硬度由铸态下40.1 HRC逐渐升高,在1110℃油淬后,达到最大值65.1 HRC,此时对应基体显微硬度约856HV,而硬质相显微硬度与铸态时相差不大,稳定在1450 HV左右。当淬火温度大于1110℃时,宏观硬度和基体显微硬度略微降低。在空冷淬火后,合金硬度提升幅度较小,宏观硬度最大值仅为58.6 HRC,基体显微硬度也明显低于油冷状态下。（5）磨损实验发现,在经1110℃油淬后合金耐磨性能最优。当淬火温度从950℃提高到1110℃时,合金的磨损量随淬火温度增加而逐渐减少,耐磨性增加;当淬火温度为1150℃时,耐磨性略有下降。最后,对1110℃油淬试样进行了400600℃的温度回火处理。结果表明:（1）合金回火组织由回火马氏体、少量的铁素体和硬质相组成,其中回火马氏体呈现板条状,具有优异的强韧性,硬质相主要包括网状M2B型硼化物和颗粒状M23（C,B）6型硼碳化物。（2）随着回火温度增加,硬度先增加后减小,在450℃时,合金硬度达到最大值60.2 HRC,此时基体显微硬度为784.7 HV。主要原因是在450℃回火时,马氏体中析出大量细小的硼碳化物,弥散强化作用明显,残余奥氏体转变成马氏体,发生二次硬化,硬度值达到峰值。（3）随着回火温度增加,耐磨性先增加后降低,在450℃回火时,耐磨性能达到最佳。回火温度在400450℃范围内增加时,马氏体基体中不断析出高硬度、呈细小弥散状分布的硼碳化物,可作为抵抗磨损的有效颗粒,提高耐磨性。另外,二次硬化作用同样增加了耐磨性。当回火温度超过450℃时,析出的硼碳化物随着回火温度增加而逐渐聚集并长大,长时间保温过程为其恢复网状结构提供条件,导致基体硬度和韧性降低,耐磨性降低。图33幅,表10个,参考文献112篇。
曹玉龙[4]（2018）在《电渣重熔法制备双金属复合轧辊研究》文中研究表明近年来,随着先进轧机和高效轧制技术的问世,轧制生产线向着大型化、高速化和自动化的方向发展,使得作为轧钢核心装备的轧辊的使用工况变得更为苛刻。轧辊的性能优劣直接影响轧机的生产效率、轧材的表面质量和轧制的成本,因此,对轧辊材质和生产制备工艺的研究已成为国内外轧辊及冶金行业共同关注的问题。传统单一材质合金轧辊难以同时满足轧制过程对其耐磨性和强韧性的双重要求,而双金属复合轧辊,由于其辊芯和工作层（复合层）可以选用不同的材质,它能较好地解决单一材质合金轧辊耐磨性和强韧性之间的矛盾,同时大大降低轧辊的生产成本。因此,高质量、低成本双金属复合轧辊的研究、制造和使用必将成为适应现代轧制技术的新方向。本课题基于电渣重熔技术的优势,以双金属复合轧辊为研究对象,开展了不同导电回路方案下的复合轧辊制备过程工艺特点、不同工艺参数对复合体系温度场的影响、复合轧辊电渣制备过程的试验探索、双金属界面结合机理、双金属界面的结合质量及不同材质间复合的工艺特点等研究。首先,基于电磁场方程、动量方程和热量传输方程等建立了电渣重熔法制备双金属复合轧辊过程的二维稳态数学模型,利用Fluent软件及自定义函数（UDF）、自定义标量方程（UDS）等功能对传统型导电回路:变压器→短网→自耗电极→液态渣池→辊芯→底水箱→变压器（简称为电极→辊芯）进行了数值模拟。结果表明,在该导电回路方案下,回路电流在电极与辊芯间的渣池区集聚并于此处形成最高温,进而造成辊芯表面的过度熔化,不利于获得均匀的双金属结合界面及均匀的复合轧辊工作层成分、组织与性能。随后开展的复合轧辊电渣制备试验及采用低熔点透明溶液体系进行的复合轧辊电渣制备物理模拟试验均证明了上述辊芯表面过度熔化现象的发生。综上所述,在此导电回路方案下,辊芯作为导电回路的一极难以避免表面熔化现象的发生,不利于获得理想的复合轧辊复合层及双金属界面性能。鉴于传统型电极→辊芯导电回路方案的不足,将辊芯从导电回路中解放出来并对其表面温度进行灵活控制是制备高质量复合轧辊的关键。基于此目的,本课题采用先进的导电结晶器技术及上述所建立的二维稳态数学模型开展了新型导电回路:变压器→短网→自耗电极→液态渣池→导电结晶器→变压器（简称为电极→导电结晶器）方案下的数值模拟。结果表明,导电结晶器的采用使得回路电流在电极与导电结晶器间的渣池区集聚并于此处形成最高温。渣池高温区的远离使得辊芯表面的温度具有更大的可调节性。在各工艺参数中,熔炼电参数、辊芯直径、导电段渣池深度等对电渣复合体系的温度场影响最为明显;电极与辊芯表面间距的影响次之,电极插入渣池深度的影响最小。通过合理的工艺参数匹配可获得理想的辊芯表面温度,实现双金属界面的良好复合。基于上述对新型导电回路方案的模拟研究,利用有衬电渣炉、浇渣溜槽、抽锭电渣炉、导电结晶器、渣金液位检测仪等组成的成套设备开展了新型导电回路方案下的电渣重熔GCr15/45号钢双金属复合轧辊试验。经过多次的试验探索及经验总结,最终制备出直径340 mm、复合高度320 mm的GCr15/45号钢双金属复合轧辊铸坯。在复合铸坯的界面冶金结合区切取横剖截面,经低倍检验表明,双金属界面同心度良好且复合层厚度非常均匀,此外,在双金属界面处并未发现有夹渣、气孔、缩孔等缺陷,界面结合良好。复合铸坯纵剖截面则表明了双金属界面由下部至上部呈现出夹渣厚度逐渐变薄并最终消失的趋势,这是由于电渣重熔法制备双金属复合轧辊过程是一个温度逐渐升高并趋于稳定的过程,其辊芯表面被加热程度不同,双金属界面结合状态亦不同。基于Thermo-Calc热力学软件对复合轧辊用GCr15、45号钢的平衡相图计算,选择单相扩散模型并利用DICTRA软件对双金属界面处的元素扩散行为进行计算,界面温度随时间变化函数由Fluent模拟及电渣试验中的实际抽锭速度综合给出。通过对比双金属界面相同位置的Cr元素线扫描分析结果及DICTRA元素扩散行为计算结果,揭示了电渣重熔法制备双金属复合轧辊的界面结合机理为熔合与扩散的共同作用。辊芯45号钢在电渣试验过程中因受到高温液态渣池及复合层金属熔池的加热而升温明显,随着双金属电渣复合过程的结束及已复合铸坯的抽锭,辊芯又发生了降温冷却的过程。在此高温奥氏体化过程中,较高的加热温度、较长的保温时间导致了辊芯表面粗大奥氏体晶粒及部分铁素体魏氏组织的生成。本课题通过合理的热处理工艺消除了魏氏组织、实现了晶粒细化。铸态GCr15/45号钢复合轧辊铸坯界面试样的抗拉强度、剪切强度分别为661 MPa及282 MPa,其拉伸、剪切断口均发生在单材料侧而非双金属界面处,充分说明了此工艺条件下所制备双金属复合轧辊铸坯的界面结合质量较好。高速钢轧辊因具有硬度高、耐磨性好、红硬性好等特点而在轧钢行业开始被广泛使用。本课题基于上述新型导电回路方案开展了电渣重熔法制备高速钢/球墨铸铁双金属复合轧辊的试验研究。基于复合层高速钢及辊芯球墨铸铁的熔化温度特点,利用FactSage软件及炉渣熔点测试仪开发了一种低熔点渣系。采用现有的电渣设备最终制备出复合高度264 mm的高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯,并对其复合层、辊芯组织及双金属界面处的石墨形态、合金元素过渡、显微组织变化等进行了系统研究。结果表明,经过电渣复合后,发生奥氏体化的辊芯球墨铸铁中的石墨形态、基体组织均发生了明显变化,由于辊芯和复合层的部分熔合及元素的扩散,在双金属界面处形成了大量的不同成分、形貌、含量及分布特征的碳化物,使得界面处硬度增加,在拉伸、冲击试验中易发生脆断。尽管如此,在双金属界面处所取铸态试样的抗拉强度为452 MPa且辊芯球墨铸铁的石墨球化评级为3级,二者均满足国标《GB/T 1504-2008铸铁轧辊》对轧辊的使用要求。
金波[5]（2018）在《中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究》文中指出轧辊是使金属材料成型的重要部件。单一金属材料制备的轧辊,强度和韧性难以兼备,而双金属复合轧辊外部材料（包覆层）具备高硬度和高耐磨性,内部材料（辊芯）韧性优良,是轧辊现在及未来发展的方向。Fe-Cr-B合金硬度高且耐磨性优良,但韧性差;而适量的锰元素能提高铁基材料的韧性。因此本论文以锰含量不同的中锰Fe-Cr-B合金为包覆层材料,42CrMo低合金钢为辊芯,制备中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊。以包覆层和复合界面为研究对象,运用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）分析其显微组织形态、物相组成以及合金元素分布情况;使用洛氏硬度计测试包覆层的宏观硬度值,并通过冲击韧性试验衡量相应试样的韧性优劣。在此基础上探索了包覆层和复合界面组织形态特征与性能变化的机理,取得如下研究结果:铸态包覆层的显微组织由基体和长条状先共晶硼化物、网状共晶硼化物及蜂窝状包晶组织等硬质相组成,主要物相为α-Fe、M2B、M3（C,B）、M23（C,B）6及γ-Fe。由于内外层冷却速度的差异,由外层至内层组织逐渐粗大,共晶硼化物网越完整;对应的宏观硬度逐渐下降,但靠近复合界面时,硬度略有回升。1050oC/30min淬火与550oC/45min回火后,组织中物相种类不变,但相对数量发生变化。并且,共晶硼化物网发生断裂,基体转变为回火马氏体组织,并析出大量的细小颗粒。与铸态包覆层试样相比,热处理后试样的硬度整体提高且内外落差小,但冲击韧性变化不明显。铸态复合界面组织由复合界面区、左侧包覆层亚区以及右侧辊芯亚区组成。包覆层亚区由网状硼化物和基体组织组成,辊芯组织亚区由块状铁素体和珠光体组成,复合界面区为细密的针状马氏体组织。由于包覆层和辊芯材料的成分差异,从左侧包覆层亚区至右侧辊芯亚区,合金元素含量逐渐下降。1050℃/30min淬火后,包覆层亚区中的网状硼化物发生断裂,基体组织转变为板条马氏体和微量残余奥氏体;辊芯亚区组织转变为针状马氏体并析出少量块状硬质相;复合界面区仍为致密的针状马氏体组织。550℃/45min回火后,包覆层亚区的断网状硼化物形态不变,基体中针状马氏体转变为回火索氏体;辊芯亚区组织转变成回火索氏体并析出大量颗粒;复合界面区转变为致密的回火索氏体。与铸态复合界面试样相比,回火后冲击韧性略有提升。此外,中锰Fe-Cr-B合金锰含量的升高使包覆层组织细化,硬度升高;但对复合界面的组织和力学性能无明显影响。
王进鹏[6]（2017）在《轧辊用高铬铸铁—球墨铸铁复合材料的制备及热处理制度研究》文中认为复合轧辊是轧钢生产过程中轧机的主要消耗部件,要求其同时满足工作层的耐磨性和辊芯的强韧性。高铬铸铁-球墨铸铁双金属复合轧辊作为最常用的复合轧辊之一,具有良好的发展前景。本课题利用Thermo-Calc热力学计算软件研究复合材料随温度及保温时间变化时析出相及元素的变化规律;采用10 kg中频真空感应炉,通过改变浇注温度及液固体积比,研究了不同工艺参数对液固双金属复合材料复合情况的影响;通过热处理实验及组织和性能检测来研究热处理工艺对复合材料的影响规律。具体研究如下:（1）利用Thermo-Calc热力学计算软件计算了高铬铸铁分别随C元素和Cr元素含量变化时的相图及性质图,以实验用高铬铸铁成分进行计算可知,随温度降低,高铬铸铁的最终平衡凝固组织为少量马氏体+奥氏体+M7C3型共晶碳化物,随高铬铸铁中铬碳比的增加,共晶M7C3型碳化物及其转化成的M23C6型碳化物都明显增加。同时,M7C3型碳化物的开始析出温度并不受C含量或Cr含量的影响;M23C6型碳化物的开始析出温度随碳含量增加而降低,随Cr含量增加而升高。通过对不同温度下各相质量分数随C和Cr含量变化规律的计算可知,随C和Cr含量升高,高铬铸铁中奥氏体含量逐渐降低,且温度越高,奥氏体含量也越高;相反地,M7C3型碳化物含量逐渐升高,且温度越高,M7C3型碳化物含量反而越低。（2）利用10kg真空感应炉进行双金属液固复合实验,芯材球墨铸铁的直径分别选择Φ30 mm、Φ35 mm、Φ40 mm,浇注温度分别选择为 1520℃、1550℃、1580℃、1600℃。结果表明,芯材直径越小,浇注温度越高,两种材料结合效果越好,但芯材直径过小或浇注温度过高都不利于实际生产。（3）通过金相显微镜确定高铬铸铁的铸态组织为奥氏体+M7C3型碳化物+少量马氏体,该结果与热力学计算结果相符合。用箱式电阻炉对复合材料进行热处理,分别研究淬火工艺和回火工艺对复合材料组织和性能的影响,结果表明,925℃保温2 h+雾冷淬火不仅能使外层高铬铸铁达到较高的硬度,同时可使芯材球墨铸铁的抗拉强度和冲击韧性满足指标,还可使结合界面元素发生充分扩散,增加界面宽度,从而提高界面性能。淬火后进行450℃回火,可保证高铬铸铁在维持较高硬度的同时,且不影响球墨铸铁和结合界面的性能。
鲁素玲[7]（2016）在《卧式离心复合铸造轧辊铸造过程及工艺影响的数值模拟》文中研究说明离心复合铸造是一种能够生产双层或多层复合铸件的最简便方法,已广泛应用于复合轧辊、复合钢管的铸造。但在双层及多层复合铸造过程中,由于内外层材料的不同,如何保证各层材料良好结合的工艺控制成为关键问题。采用传统的试错法确定工艺成本高、浪费资源,研究开发专用软件又需要大量的基础工作,使其推广和应用受到很大限制。本文试图利用通用有限元商用Pro CAST软件,建立卧式离心复合铸造的有限元模型,为实现离心复合铸造过程的流场、温度场和应力场的模拟,优化离心铸造轧辊铸造工艺,提高轧辊质量,提供一种通用、简便的技术手段。离心铸造过程是复合轧辊生产关键工艺阶段,而商用的Pro CAST软件在模拟卧式离心铸造过程中存在严重的失真问题。为解决这一问题,本文提出根据金属质点的受力特点,将筒形件卧式离心铸造化分为符合重力流动规律的流道流动和接触旋转铸型后的离心流动两部分,分别建模的方法。用该方法对卧式离心铸造充型过程进行模型,并利用已有水力学试验对模型进行验证,结果表明该方法能够实现筒形件卧式离心流动的模拟。利用分段建模方法对典型筒形件（湿式汽缸套）卧式离心铸造过程的流场和温度场进行了模拟研究,模拟结果与实际工艺符合的较好,进一步验证了Pro CAST模型在卧式离心铸造流动充型和凝固过程模拟的正确性。通过模拟研究,分析了各种工艺参数对缺陷深度的影响,解决了卧式离心铸造湿式汽缸套铸造缺陷深度大、废品率高的问题。在卧式离心铸造模拟的基础上,提出了轧辊复合铸造过程模拟的Pro CAST模型。运用该模型模拟了Cr4轧辊复合铸造整个过程中的流场、温度场及外层模具的温度场,并实测了铸型对应位置的温度和Cr4轧辊相应位置的组织结构,对比模拟结果及实验结果,模拟结果与实验结果相一致。通过测定外层Cr4钢和中间层材料的力学性能,利用Pro CAST软件建立了轧辊复合铸造过程的应力场模型并进行了模拟,获得了轧辊复合铸造凝固过程的应力场和残余应力场。对比轧辊外层实测应力,模拟结果与实测结果具有相同的分布规律。分析了影响轧辊外层与中间层间界面结合质量因素,给出了中间层与外层能否实现冶金结合和结合层厚度最小的质量判据;研究了不同铸造工艺参数条件下能够保证全部结合的外层离心时间,以及各种参数对外层有效厚度的影响程度,给出了各因素影响外层有效厚度的主次顺序为:中间层浇铸温度>内表面换热系数>中间层厚度>涂层厚度>端盖砂材料。针对轧辊下轴颈存在缩孔的实际问题,研究了冷铁壁厚、材料、长度和下箱砂材料等因素对下轴颈中心缩孔位置及尺寸的影响,设计了合理的工艺技术,能够完全消除了下轴颈的中心缩孔。
韩继炜[8]（2016）在《W6Mo5Cr4V2高速钢/35CrMo低合金钢复合轧辊包覆层和复合界面组织特征及性能的研究》文中进行了进一步梳理复合轧辊是分别选用能够胜任轧辊工作层和辊芯不同工作条件和要求的特殊材质而制成的双金属复合材料,它能够同时满足轧辊对高耐磨性、高抗表面粗糙性和内部强韧性等优异性能的综合要求。目前,复合轧辊已经逐渐取代常规的单一材料制成的轧辊,是轧辊今后的发展趋势。固-液复合铸造法能将两种性能不同的材料结合起来,是当今复合轧辊制备的主要发展方向。复合轧辊成功的关键在于两种材料的界面结合情况,因此,对于包覆层和复合界面的研究成为复合轧辊研究的重中之重。本论文采用电渣结晶器快速冷却凝固W6Mo5Cr4V2高速钢熔体与电磁感应加热35CrMo低合金钢芯棒相结合的电磁感应液-固复合铸造方法制备了W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层/35CrMo辊芯相结合的高速钢复合轧辊。选择W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层和W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层/35CrMo辊芯复合界面为研究对象,运用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射（XRD）系统地研究了其在初始态时的显微组织,以及奥氏体化温度和回火温度变化后对其组织和性能的影响;观察了辊身包覆层由外至内的组织、元素和硬度变化;检测了复合界面的元素扩散以及基体的显微硬度;在自制自约束热疲劳试验机上观察了热疲劳裂纹的萌生和扩展。在此基础上探索了W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层和复合界面组织特征及性能变化的机理,取得了如下的研究结果:W6Mo5Cr4V2高速钢包覆层试样经过退火处理后的初始态显微组织主要由珠光体基体和呈连续、粗大及网状分布的晶界碳化物体组成。晶界网状碳化物主要由M6C和M23C6型碳化物组成。其中,包覆层外层组织基体晶粒细小,晶界碳化物网连续性和完整性较差;中层组织中网状碳化物连续性和完整性明显增强,基体晶粒粗大。内层基体显微组织与外层相似,其组织形貌介于外层组织和中层组织二者之间。与之对应的是包覆层表面处和内层组织硬度相对较高,随着离外层距离的增加至中层位置硬度降为最低。高速钢包覆层组织淬火后组织转变为马氏体,且随着奥氏体化温度的升高,网状结构的晶界碳化物断开的趋势明显,晶界碳化物向着短杆状、棒状和团球化的方向发展。在基体上分布的未溶碳化物颗粒的数量逐渐减少,但尺寸逐渐增大,最终在1100℃奥氏体化时全部溶入基体中。硬度随着淬火温度的升高而逐渐增大,在1050℃达到最大值,之后又开始下降;包覆层基体组织在700℃回火之前,马氏体的形态仍然保留,达到700℃以上时,马氏体特征完全消失。基体上的析出碳化物颗粒在回火温度低于500℃时,数量逐渐增多,当回火高于500℃时,尺寸不断增大。随着回火温度的升高,包覆层硬度呈下降趋势,冲击韧性逐渐增加。W6Mo5Cr4V2轧辊复合界面由三个区域组成,即:类W6Mo5Cr4V2熔合层区、中间扩散层区和类35CrMo熔合层区。在初始状态下,三个区域的基体均为细珠光体,其中,类W6Mo5Cr4V2熔合层相对细小,类35CrMo熔合层相对粗大,中间扩散层介于两者之间。随着奥氏体化空冷淬火温度的升高,复合界面各区域的基体由隐晶马氏体转变为针状马氏体,类W6Mo5Cr4V2熔合层区的未溶解碳化物颗粒数量逐渐减少。在950℃1050℃范围内,复合界面各个区域的硬度随着奥氏体化温度的升高而整体升高,在1100℃奥氏体化淬火后,组织中由于残余奥氏体的增多而使硬度有所降低;复合界面各区域的马氏体基体随着回火温度的升高逐渐发生分解,复合界面内基体显微硬度也开始逐渐降低。随着回火温度的升高,复合界面基体上的析出相颗粒数量逐渐增多,500℃后颗粒尺寸逐渐增大;复合界面内热疲劳裂纹起源于类W6Mo5Cr4V2熔合层与中间扩散层之间区域中的晶界碳化物及界面最后凝固处中的铁的氧化物,裂纹随后主要沿着晶界碳化物进行扩展。另外,主裂纹附近的后凝固处的铸造缺陷会引发二次裂纹。
韩翔[9]（2013）在《高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展》文中进行了进一步梳理对当前广泛使用的轧辊材质及性能特点进行分析,研究了弥补当前材质缺陷的高速钢轧辊材料性能和不同制造技术的特点,指出依据我国硼资源丰富,而铌、钴资源短缺的现状,开发高硼低合金高速钢复合轧辊是一个重要发展方向。从而使国产高速钢轧辊的制造和使用水平尽快达到或超过国际先进水平。
蒋一[10]（2013）在《离心铸造高硼高速钢辊环组织及性能研究》文中提出为了减少高速钢中昂贵合金元素的含量,降低轧辊的生产成本,本论文设计了一种新型耐磨轧辊材质高硼高速钢。借助光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、 X射线衍射（XRD）等分析手段对普通砂型铸造、离心铸造以及不同冷却速度下的离心铸造三种工艺条件下制备的高硼高速钢轧辊组织和性能进行了系统研究。并且分别选取了球墨铸铁和半钢作为高硼高速钢复合辊环的内层材质,确定了离心复合工艺,对复合界面处的组织和性能进行了研究。为高硼高速钢复合轧辊的工业生产提供理论依据和实验基础。实验结果表明：高硼高速钢凝固组织是由树枝状的基体和不同形状的硼碳化物组成,其化学类型为M2（B,C）,（W, Mo）2（B,C）, M3（B,C）, M7（B,C）3和M23（B,C）6,共晶硼碳化物呈筛网和鱼骨状,二次硼碳化物呈条状和块状沿晶界分布。普通砂型铸造高硼高速钢基体组织由珠光体、马氏体和少量残余奥氏体组成；离心铸造空冷工艺条件下,基体由马氏体和残余奥氏体组成,硼碳化物团簇和基体晶粒尺寸减小。两种铸造工艺对硼碳化物的形态和化学类型没有影响。高硼高速钢经热处理后,硼碳化物形态和化学类型没有变化,部分硼碳化物溶解,局部出现缩颈和断网现象；基体转变为综合性能更好的回火索氏体,基体中出现细小的二次析出物；力学性能提高,但离心铸造高硼高速钢的提高更为明显。离心铸造工艺条件下,改变高硼高速钢金属液的冷却速度对硼碳化物的化学类型和形态没有影响。快速冷却下,基体组织全部转变为马氏体,组织得到细化,硼碳化物的体积分数降低；空冷砂型时,元素发生了明显的偏析；而水冷和空冷金属铸型时,合金元素几乎没有偏析。不同工艺条件下的高硼高速钢经热处理后,力学性能提高,但快速冷却下的高硼高速钢组织中硬质相断网现象明显,力学性能提高幅度更大。确定出间隔时间为35s、不同转速的离心复合工艺,完成了高硼高速钢和球墨铸铁或半钢的冶金结合。合金元素在复合界面处发生了扩散,在不同程度上影响了附近的金属组织。由于合金元素的反石墨化作用,靠近结合层的球墨铸铁组织中,产生了大量的共晶碳化物,降低了结合强度。而合金元素扩散对界面处半钢组织的影响不明显,在靠近复合界面处的半钢组织产生了少量的共晶莱氏体,半钢和高硼高速钢结合良好,剪切强度高。因此,选用半钢作为高硼高速钢复合辊环的内层材质,可以获得组织变化小和结合质量好的复合界面,这有助于提高结合层的结合强度。
二、离心铸造半钢复合轧辊的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离心铸造半钢复合轧辊的研制（论文提纲范文）
（1）Mo、B、RE-Mg合金元素对离心铸造轧辊用高铬铸铁耐磨性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 轧辊材料的发展历史 |
| 1.2.1 无限冷硬铸铁轧辊 |
| 1.2.2 半钢轧辊 |
| 1.2.3 高铬铸铁轧辊 |
| 1.3 铬系白口铸铁 |
| 1.3.1 低铬铸铁 |
| 1.3.2 中铬铸铁 |
| 1.3.3 高铬铸铁 |
| 1.4 高铬铸铁概述 |
| 1.4.1 高铬铸铁的组织及成分 |
| 1.4.2 高铬铸铁中的合金元素 |
| 1.4.3 高铬铸铁组织及性能的研究 |
| 1.4.4 高铬铸铁耐磨性的研究 |
| 1.5 金属材料的耐磨性及耐磨机理 |
| 1.5.1 磨料磨损的概念及机理 |
| 1.5.2 影响磨料磨损的因素 |
| 1.5.3 提高高铬铸铁耐磨性的措施 |
| 1.6 本课题的研究意义和内容 |
| 1.7 实验技术路线 |
| 第2章 试验方法及测试原理 |
| 2.1 实验材料和设备 |
| 2.2 实验材料的熔炼及试样的制备 |
| 2.3 实验材料微观组织的观察 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 铸态组织观察 |
| 2.3.3 磨痕形貌的观察 |
| 2.4 实验材料的宏观性能测试 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 磨料磨损性能的测试 |
| 2.4.3 摩擦磨损性能的测试 |
| 第3章 钼对高铬铸铁组织与耐磨性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.3 钼对高铬铸铁物相的影响 |
| 3.4 钼对高铬铸铁铸态组织的影响 |
| 3.5 钼对高铬铸铁硬度的影响 |
| 3.6 钼对高铬铸铁耐磨料磨损性能的影响 |
| 3.7 钼对高铬铸铁摩擦磨损性能的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 硼对高铬铸铁组织与耐磨性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.3 硼对高铬铸铁物相的影响 |
| 4.4 硼对高铬铸铁铸态组织的影响 |
| 4.5 硼对高铬铸铁硬度的影响 |
| 4.6 硼对高铬铸铁耐磨料磨损性能的影响 |
| 4.7 硼对高铬铸铁摩擦磨损性能的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 稀土镁对高铬铸铁组织与耐磨性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.3 稀土镁对高铬铸铁物相的影响 |
| 5.4 稀土镁对高铬铸铁铸态组织的影响 |
| 5.5 稀土镁对高铬铸铁硬度的影响 |
| 5.6 稀土镁对高铬铸铁耐磨料磨损性能的影响 |
| 5.7 稀土镁对高铬铸铁摩擦磨损性能的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 复合轧辊的研究 |
| 1.1.1 复合轧辊的定义、用途及分类 |
| 1.1.2 复合轧辊复合工艺的研究现状 |
| 1.1.3 复合轧辊包覆层材料的国内外研究现状 |
| 1.1.4 复合轧辊辊芯材料的国内外研究现状 |
| 1.1.5 复合轧辊复合界面的国内外研究现状 |
| 1.1.6 复合轧辊今后的发展趋势 |
| 1.2 Fe-Cr-B合金的研究 |
| 1.2.1 Fe-Cr-B合金研究的历史沿革 |
| 1.2.2 Fe-Cr-B合金的成分特点、组织特点及性能特点 |
| 1.2.3 Fe-Cr-B合金的研究现状及发展趋势 |
| 1.3 Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究 |
| 1.3.1 常规Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
| 1.3.2 中锰Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
| 1.4 高碳中锰Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
| 1.5 选题背景 |
| 1.6 论文研究的目的及意义 |
| 1.7 论文研究的内容 |
| 1.7.1 揭示复合轧辊复合界面及包覆层的凝固组织特征 |
| 1.7.2 揭示Cr含量对复合轧辊复合界面及包覆层组织的影响 |
| 1.7.3 揭示热处理后复合轧辊复合界面的组织变化特征 |
| 1.7.4 力学性能检测 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 高碳中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊的制备 |
| 2.1.1 冶炼高碳中锰Fe-Cr-B合金包覆层的原材料 |
| 2.1.2 复合轧辊辊芯的制备 |
| 2.1.3 制备复合轧辊的设备 |
| 2.1.4 复合轧辊的制备工艺 |
| 2.2 试样的制备及热处理工艺的制定 |
| 2.2.1 金相试样的制备 |
| 2.2.2 力学性能试样的制备 |
| 2.2.3 热处理工艺的制定 |
| 2.3 显微组织的观察及分析方法 |
| 2.3.1 光学金相组织观察 |
| 2.3.2 扫描电镜SEM组织分析 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 冲击韧性试验 |
| 第三章 高碳中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊复合界面组织和性能的研究 |
| 3.1 复合界面铸态显微组织及性能的观察和分析 |
| 3.1.1 复合界面的显微组织及性能特征 |
| 3.1.2 复合界面的断口组织特征 |
| 3.1.3 复合界面显微组织的形成机理分析 |
| 3.2 铬含量对复合界面显微组织影响的观察和分析 |
| 3.2.1 铬含量对复合界面组织的影响 |
| 3.2.2 铬含量对复合界面组织影响的机理分析 |
| 3.3 淬火处理对复合界面组织及性能影响的观察与分析 |
| 3.3.1 1050℃奥氏体化空冷淬火对复合界面组织的影响 |
| 3.3.2 1050℃奥氏体化空冷淬火对复合界面性能的影响 |
| 3.3.3 1050℃奥氏体化空冷淬火对复合界面组织及性能影响的机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高碳中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊包覆层组织和性能的研究. |
| 4.1 包覆层铸态显微组织和性能变化规律 |
| 4.1.1 包覆层由外层至内层的显微组织变化规律 |
| 4.1.2 包覆层由外层至内层的性能变化规律 |
| 4.1.3 包覆层显微组织的形成机理分析 |
| 4.2 铬含量对包覆层显微组织及性能的影响 |
| 4.2.1 铬含量对包覆层组织的影响 |
| 4.2.2 铬含量对包覆层性能的影响 |
| 4.2.3 铬含量对包覆层组织及性能影响的机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文 |
（3）热处理工艺对含铝高硼高速钢组织与性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 轧辊材质发展进程 |
| 1.2.1 无限冷硬铸铁轧辊 |
| 1.2.2 半钢轧辊 |
| 1.2.3 高铬铸铁轧辊 |
| 1.3 高速钢轧辊研究现状 |
| 1.3.1 高速钢 |
| 1.3.2 高硼高速钢 |
| 1.4 热处理工艺对高硼高速钢的组织与性能的影响 |
| 1.5 本课题的研究内容及意义 |
| 1.5.1 本课题的研究内容及技术路线 |
| 1.5.2 本课题的研究意义 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 含铝高硼高速钢的制备工艺 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 合金的熔炼与浇铸 |
| 2.2 热处理工艺制定 |
| 2.2.1 CCT曲线与TTT曲线模拟 |
| 2.2.2 淬火工艺 |
| 2.2.3 回火工艺 |
| 2.2.4 热处理实验设备 |
| 2.3 显微组织分析方法 |
| 2.3.1 金相组织观察 |
| 2.3.2 扫描组织观察 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.4 力学性能测试及设备 |
| 2.4.1 硬度 |
| 2.4.2 耐磨性测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 铸态含铝高硼高速钢显微组织 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 含铝高硼高速钢的凝固过程 |
| 3.3 铸态含铝高硼高速钢组织与物相分析 |
| 3.4 铸态含铝高硼高速钢能谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 淬火处理对含铝高硼高速钢组织与性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件模拟工艺参数 |
| 4.2.1 平衡相计算 |
| 4.2.2 CCT曲线和TTT曲线模拟 |
| 4.2.3 相组织与力学性能模拟 |
| 4.3 淬火处理对含铝高硼高速钢组织的影响 |
| 4.4 淬火处理对含铝高硼高速钢硬度的影响 |
| 4.5 淬火处理对含铝高硼高速钢耐磨性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 回火处理对含铝高硼高速钢组织与性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 回火温度对含铝高硼高速钢组织的影响 |
| 5.3 回火温度对含铝高硼高速钢硬度的影响 |
| 5.4 回火温度对含铝高硼高速钢耐磨性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间发表学术论文清单 |
| 致谢 |
（4）电渣重熔法制备双金属复合轧辊研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 课题的研究目的及意义 |
| 1.3 课题的研究内容 |
| 1.4 课题的主要创新点 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 电渣重熔技术概述 |
| 2.1.1 电渣重熔的基本原理 |
| 2.1.2 电渣重熔的基本特点 |
| 2.1.3 电渣重熔的发展现状 |
| 2.2 双金属复合轧辊概述 |
| 2.2.1 复合轧辊的应用领域 |
| 2.2.2 复合轧辊的发展历程 |
| 2.2.3 复合轧辊辊身用材质的发展 |
| 2.2.4 复合轧辊辊芯用材质的发展 |
| 2.3 电渣冶金法制备复合轧辊概述 |
| 2.3.1 传统电渣熔铸堆焊复合法 |
| 2.3.2 其它电渣熔铸堆焊复合法 |
| 2.3.3 双电渣复合技术 |
| 2.3.4 液态金属电渣表面复合法 |
| 2.4 复合轧辊电渣制备过程的数值模拟 |
| 2.5 双金属复合轧辊的界面研究 |
| 2.5.1 界面的结合机理 |
| 2.5.2 界面的结合质量 |
| 2.6 文献评述 |
| 第3章 传统型导电回路方案下的工艺模拟和试验研究 |
| 3.1 基本工艺过程及假设 |
| 3.1.1 基本工艺过程 |
| 3.1.2 基本假设 |
| 3.2 几何模型及网格划分 |
| 3.3 各物理场的控制方程 |
| 3.3.1 电磁场控制方程 |
| 3.3.2 流场控制方程 |
| 3.3.3 渣池对流传热控制方程 |
| 3.3.4 铸坯复合层的导热方程 |
| 3.3.5 铸坯复合层的内热源处理 |
| 3.4 模拟用材料成分及物性参数 |
| 3.4.1 轧辊复合层用GCr15钢的热物性参数 |
| 3.4.2 轧辊辊芯用45号钢的热物性参数 |
| 3.4.3 所用渣料的热物性参数 |
| 3.5 数值模拟计算流程 |
| 3.6 模拟结果与讨论 |
| 3.7 传统型导电回路方案的电渣试验验证 |
| 3.7.1 电渣试验方案 |
| 3.7.2 试验结果分析 |
| 3.8 低熔点透明溶液体系的验证 |
| 3.8.1 试验原料 |
| 3.8.2 试验装置及方案 |
| 3.8.3 试验结果及讨论 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 新型导电回路方案下的工艺模拟和试验研究 |
| 4.1 基本工艺过程 |
| 4.2 网格划分及边界条件 |
| 4.2.1 几何模型及网格划分 |
| 4.2.2 电磁场边界条件 |
| 4.3 模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 基本工艺特点分析 |
| 4.3.2 各工艺参数的影响 |
| 4.4 双金属复合轧辊铸坯的试验制备 |
| 4.4.1 试验设备及作用 |
| 4.4.2 试验用原料及其熔化特性 |
| 4.4.3 复合轧辊电渣制备的试验步骤 |
| 4.5 复合轧辊铸坯电渣复合的工艺探索 |
| 4.5.1 生死单元的作用原理 |
| 4.5.2 ANSYS生死单元法模拟浇渣过程 |
| 4.5.3 工艺探索历程 |
| 4.6 双金属复合轧辊铸坯的成功制备 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 GCr15/45号钢复合铸坯的界面研究 |
| 5.1 双金属界面的宏观形貌 |
| 5.2 双金属界面的微观组织 |
| 5.2.1 铸态组织分析 |
| 5.2.2 热处理组织分析 |
| 5.3 辊芯45号钢电渣复合前后的组织变化 |
| 5.4 双金属界面的结合机理 |
| 5.4.1 固相材料中的扩散原理 |
| 5.4.2 DICTRA软件介绍及原理 |
| 5.4.3 复合铸坯界面元素的扩散行为 |
| 5.4.4 双金属界面的结合机理 |
| 5.5 双金属界面的结合质量 |
| 5.5.1 结合界面的宏观硬度 |
| 5.5.2 结合界面的显微硬度 |
| 5.5.3 结合界面的拉伸性能 |
| 5.5.4 结合界面的剪切性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 电渣重熔高速钢/球墨铸铁复合轧辊的试验研究 |
| 6.1 复合轧辊复合层与辊芯的成分及特性 |
| 6.1.1 高速钢的成分及特性 |
| 6.1.2 球墨铸铁的成分及特性 |
| 6.2 高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯的试验制备 |
| 6.2.1 低熔点渣系的开发 |
| 6.2.2 复合轧辊铸坯的制备 |
| 6.3 复合层高速钢的凝固组织 |
| 6.4 辊芯球墨铸铁电渣复合前后的组织性能变化 |
| 6.4.1 辊芯球墨铸铁的石墨形态变化 |
| 6.4.2 辊芯球墨铸铁的微观组织变化 |
| 6.4.3 辊芯球墨铸铁的力学性能变化 |
| 6.5 高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯的界面组织研究 |
| 6.5.1 结合界面的石墨形态变化 |
| 6.5.2 结合界面的微观组织变化 |
| 6.5.3 结合界面的合金元素过渡 |
| 6.6 高速钢/球墨铸铁复合轧辊铸坯的界面性能研究 |
| 6.6.1 结合界面的宏观硬度 |
| 6.6.2 结合界面的拉伸性能 |
| 6.6.3 结合界面的冲击性能 |
| 6.7 电渣重熔高速钢/球墨铸铁复合轧辊的工艺评价 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间所取得的研究成果 |
| 作者简介 |
（5）中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 复合轧辊的用途及发展历程 |
| 1.1.2 复合轧辊包覆层的研究现状 |
| 1.1.3 复合轧辊辊芯材料的研究现状 |
| 1.1.4 复合轧辊今后的发展趋势与展望 |
| 1.2 Fe-Cr-B合金及Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
| 1.2.1 Fe-Cr-B合金的特点 |
| 1.2.2 Fe-Cr-B合金的研究和应用现状 |
| 1.2.3 Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状 |
| 1.2.4 国内外复合轧辊制备工艺的现状及发展趋势 |
| 1.3 中锰Fe-Cr-B合金的研究现状 |
| 1.3.1 合金元素Mn对铁基合金组织和性能影响的研究 |
| 1.3.2 Mn元素在铁基合金中的应用 |
| 1.3.3 中锰Fe-Cr-B合金及其复合轧辊的研究现状 |
| 1.4 42CrMo低合金钢的研究现状 |
| 1.4.1 42CrMo低合金钢的成分特点、组织特点和性能特点 |
| 1.4.2 42CrMo低合金钢的应用现状 |
| 1.5 研究的目的及意义 |
| 1.5.1 论文研究的目的 |
| 1.5.2 论文研究的意义 |
| 1.6 研究的内容及技术路线 |
| 1.6.1 揭示中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊包覆层的凝固组织特征 |
| 1.6.2 揭示中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊复合界面的组织特征 |
| 第二章 实验材料及试验方法 |
| 2.1 中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊的制备 |
| 2.1.1 制备复合轧辊的原材料、设备以及工艺 |
| 2.1.2 复合轧辊的制备工艺 |
| 2.2 试样的制备及热处理工艺 |
| 2.2.1 金相试样的制备 |
| 2.2.2 力学性能试样的制备 |
| 2.2.3 热处理工艺 |
| 2.3 显微组织观察及分析方法 |
| 2.3.1 光学金相组织观察 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜镜(SEM)组织观察 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 冲击韧性试验 |
| 2.4.2 硬度测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 中锰Fe-Cr-B/42CrMo包覆层组织和性能的研究 |
| 3.1 中锰Fe-Cr-B/42CrMo包覆层组织观察及分析 |
| 3.1.1 中锰Fe-Cr-B合金包覆层显微组织特征 |
| 3.1.2 中锰Fe-Cr-B合金包覆层显微组织的形成机理分析 |
| 3.2 从包覆层表面至复合界面显微组织和性能的变化规律 |
| 3.3 锰含量变化对包覆层组织和性能的影响 |
| 3.4 热处理对包覆层组织和性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊的复合界面组织和性能研究 |
| 4.1 复合轧辊复合界面显微组织观察与分析 |
| 4.1.1 复合界面的显微组织特征 |
| 4.1.2 复合界面组织形态形成机理分析 |
| 4.2 锰含量变化对复合界面的显微组织和性能的影响 |
| 4.3 热处理对复合界面的显微组织和性能的影响 |
| 4.3.1 淬火对复合轧辊界面显微组织的影响 |
| 4.3.2 回火对复合轧辊界面显微组织和性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间发表的学术论文 |
（6）轧辊用高铬铸铁—球墨铸铁复合材料的制备及热处理制度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 复合轧辊简介 |
| 2.2 复合轧辊国内外发展概况 |
| 2.2.1 国外复合轧辊的发展状况 |
| 2.2.2 国内复合轧辊的发展状况 |
| 2.3 复合轧辊的种类 |
| 2.3.1 高镍铬无限冷硬铸铁轧辊 |
| 2.3.2 高铬铸铁复合轧辊 |
| 2.3.3 高铬钢复合轧辊 |
| 2.3.4 高速钢复合轧辊 |
| 2.3.5 硬质合金复合轧辊 |
| 2.4 复合轧辊生产方法 |
| 2.4.1 离心复合铸造法 |
| 2.4.2 连续浇注复合工艺 |
| 2.4.3 电渣重熔法 |
| 2.4.4 热等静压法 |
| 2.4.5 喷射成形法 |
| 2.4.6 液态金属电渣复合浇注法 |
| 2.5 复合材料界面概述 |
| 2.5.1 界面的种类和作用 |
| 2.5.2 界面研究现状 |
| 2.5.3 界面结合机理 |
| 2.6 复合轧辊热处理工艺 |
| 2.6.1 淬火处理 |
| 2.6.2 回火处理 |
| 2.7 文献评述 |
| 第3章 热力学计算 |
| 3.1 Thermo-Calc软件的介绍 |
| 3.2 成分设计 |
| 3.2.1 高铬铸铁成分设计 |
| 3.2.2 球墨铸铁成分设计 |
| 3.3 高铬铸铁平衡相计算 |
| 3.3.1 高铬铸铁相图计算 |
| 3.3.2 铬碳比对碳化物析出的影响 |
| 3.3.3 元素含量对碳化物析出的影响 |
| 3.3.4 温度对相含量的影响 |
| 3.3.5 温度对各相成分的影响 |
| 3.4 球墨铸铁平衡相计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高铬铸铁-球墨铸铁复合材料制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验流程及设备 |
| 4.2.1 冶炼实验及试样检测流程图 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.3 工艺参数对界面结合组织的影响 |
| 4.3.1 体积比对结合界面的影响 |
| 4.3.2 浇注温度对结合界面的影响 |
| 4.4 结合界面的组织性能分析 |
| 4.4.1 界面组织及元素分布分析 |
| 4.4.2 界面剪切强度测试 |
| 4.4.3 界面显微硬度测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 热处理制度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验流程及设备 |
| 5.2.1 热处理实验及检测流程 |
| 5.2.2 实验设备及方法 |
| 5.3 淬火工艺对复合材料显微组织的影响 |
| 5.3.1 淬火温度对外层高铬铸铁的影响 |
| 5.3.2 淬火温度辊芯球墨铸铁的影响 |
| 5.3.3 淬火温度对结合界面的影响 |
| 5.3.4 淬火加热时间对外层高铬铸铁的影响 |
| 5.3.5 淬火加热时间对辊芯球墨铸铁的影响 |
| 5.3.6 淬火加热时间对复合界面的影响 |
| 5.4 回火温度对高铬铸铁的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）卧式离心复合铸造轧辊铸造过程及工艺影响的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 复合轧辊的研究 |
| 1.2.1 复合轧辊的发展及现状 |
| 1.2.2 离心复合铸造轧辊的发展及研究现状 |
| 1.3 模拟方法在铸造生产过程的应用 |
| 1.3.1 铸造过程特点及数值模拟方法 |
| 1.3.2 铸造过程数值模拟国内外研究概况 |
| 1.3.3 离心铸造过程数值模拟国内外研究概况 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第2章 卧式离心铸造充型及凝固过程的数值模拟 |
| 2.1 卧式离心充型过程受力分析 |
| 2.2 卧式离心铸造充型流动Pro CAST模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 流动模型 |
| 2.2.3 充型流动模拟及试验验证 |
| 2.2.4 充型流动规律 |
| 2.3 卧式离心铸造过程温度场的数值模拟 |
| 2.3.1 流场-温度场模型 |
| 2.3.2 流场-温度场模拟结果分析 |
| 2.3.3 温度场模拟的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 轧辊卧式离心复合铸造模拟 |
| 3.1 轧辊复合铸造生产工艺 |
| 3.2 复合铸造温度场模型的建立 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 边界条件与初始条件 |
| 3.2.3 初始条件 |
| 3.3 复合铸造流场与温度场的数值模拟 |
| 3.3.1 外层离心铸造过程模拟 |
| 3.3.2 中间层离心铸造过程模拟 |
| 3.3.3 芯部重力铸造过程模拟 |
| 3.4 温度场模拟验证实验 |
| 3.4.1 Cr4轧辊温度场的测量 |
| 3.4.2 Cr4轧辊外层组织 |
| 3.5 复合铸应力场的数值模拟 |
| 3.5.1 材料力学性能的测定 |
| 3.5.2 轧辊铸造过程应力场模拟 |
| 3.5.3 应力场模拟结果及分析 |
| 3.5.4 轧辊外表面铸造残余应力验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 轧辊外层与中间层复合工艺的数值模拟 |
| 4.1 外层与中间层结合质量的判据 |
| 4.2 影响结合质量的复合工艺参数 |
| 4.2.1 中间层浇铸温度的影响 |
| 4.2.2 外层离心时间的影响 |
| 4.3 各参数对外层有效厚度的影响 |
| 4.3.1 涂层厚度的影响 |
| 4.3.2 中间层浇铸温度的影响 |
| 4.3.3 中间层厚度的影响 |
| 4.3.4 端盖砂材料的影响 |
| 4.3.5 外层内表面换热系数的影响 |
| 4.3.6 有效厚度最大的参数组合 |
| 4.4 各参数对外层离心时间的影响 |
| 4.4.1 涂层厚度的影响 |
| 4.4.2 中间层浇铸温度的影响 |
| 4.4.3 中间层厚度的影响 |
| 4.4.4 端盖砂材料的影响 |
| 4.4.5 内表面换热系数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复合轧辊中心缩孔防止措施的数值模拟 |
| 5.1 中心缩孔的影响因素 |
| 5.2 冷铁对中心缩孔的影响 |
| 5.2.1 冷铁壁厚对中心缩孔的影响 |
| 5.2.2 冷铁材料对中心缩孔的影响 |
| 5.2.3 冷铁长度对中心缩孔的影响 |
| 5.3 下箱砂的类型对中心缩孔的影响 |
| 5.4 消除下轴颈缩孔的工艺方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）W6Mo5Cr4V2高速钢/35CrMo低合金钢复合轧辊包覆层和复合界面组织特征及性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 复合轧辊的研究现状 |
| 1.1.1 复合轧辊研究的历史沿革 |
| 1.1.2 复合轧辊包覆层材料的国内外研究现状 |
| 1.1.3 复合轧辊辊芯材料的国内外研究现状 |
| 1.1.4 复合轧辊今后发展趋势与展望 |
| 1.2 复合轧辊制备工艺的研究现状 |
| 1.2.1 离心铸造法（CF） |
| 1.2.2 喷射沉积成型法（Osprey） |
| 1.2.3 连续浇铸复合法（CPC） |
| 1.2.4 热等静压法（HIP） |
| 1.2.5 快速电渣重熔法（ESR） |
| 1.2.6 液态金属电渣复合法（ESSLM） |
| 1.2.7 国内外复合轧辊制备工艺的现状及发展趋势 |
| 1.3 高速钢复合轧辊的研究现状 |
| 1.3.1 高速钢复合轧辊的发展 |
| 1.3.2 高速钢复合轧辊成分、组织及性能特点 |
| 1.3.3 W6Mo5Cr4V2高速钢的研究现状 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 课题研究内容及技术路线 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验用复合轧辊原材料 |
| 2.1.2 实验用复合轧辊的制备工艺 |
| 2.2 试样的制备及热处理工艺设计 |
| 2.2.1 常规金相试样的制备 |
| 2.2.2 力学性能试样制备 |
| 2.2.3 热处理工艺设计 |
| 2.3 显微组织的观察及分析方法 |
| 2.3.1 金相组织观察 |
| 2.3.2 扫描电镜SEM组织观察 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.4 力学性能测试方法 |
| 2.4.1 冲击韧性试验 |
| 2.4.2 硬度测试 |
| 2.5 热疲劳性能实验方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 W6MO5CR4V2高速钢包覆层的组织特征及性能分析 |
| 3.1 W6MO5CR4V2高速钢包覆层的初始组织观察及分析 |
| 3.2 从包覆层表面至复合界面显微组织的变化规律 |
| 3.3 奥氏体化温度对W6MO5CR4V2包覆层组织和性能的影响 |
| 3.4 回火温度对W6MO5CR4V2包覆层组织和性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面的显微组织特征 |
| 4.1 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面初始态组织特征 |
| 4.1.1 复合界面的显微组织特征 |
| 4.1.2 复合界面的显微组织形成机理分析 |
| 4.2 奥氏体化温度对W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面显微组织和性能的影响 |
| 4.3 回火对W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊界面显微组织和性能的影响 |
| 4.4 W6MO5CR4V2/35CRMO复合轧辊的界面稳定性探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文 |
（9）高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展（论文提纲范文）
| 1 高速钢轧辊材料的性能特点 |
| 1.1 高速钢轧辊材料的主要性能优点 |
| 1.2 高速钢轧辊材料的主要性能的不足 |
| 2 轧辊制造技术进展 |
| 2.1 国外新开发的轧辊制造技术 |
| 2.2 国内轧辊制造技术 |
| 2.3 当前国内外普遍使用的轧辊制造技术 |
| 3 开展新一代高速钢轧辊技术研究 |
| 4 高硼低合金高速钢复合轧辊发展展望 |
（10）离心铸造高硼高速钢辊环组织及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 轧辊材质的发展 |
| 1.3 轧辊制造技术的进展 |
| 1.3.1 锻造成形法 |
| 1.3.2 离心铸造成形法 |
| 1.3.3 连续浇注外层成形(CPC)法 |
| 1.3.4 电渣重熔(ESR)法 |
| 1.3.5 液态金属电渣熔接(ESSLM)法 |
| 1.3.6 喷射成形(Osprey)法 |
| 1.3.7 热等静压(HIP)法 |
| 1.3.8 轧辊成形方法的比较 |
| 1.4 课题研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 课题研究内容 |
| 1.4.2 课题研究技术路线 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 离心铸造工艺参数 |
| 2.1.1 离心铸造机及铸型 |
| 2.1.2 铸型转速 |
| 2.1.3 铸型涂料 |
| 2.1.4 铸型准备 |
| 2.2 试验材料的制备 |
| 2.2.1 高硼高速钢成分选择及熔炼 |
| 2.2.2 高硼高速钢复合辊环内层材质的成分选择及制备工艺 |
| 2.3 热处理工艺确定 |
| 2.4 力学性能测试方法及设备 |
| 2.4.1 冲击韧性试验 |
| 2.4.2 硬度 |
| 2.4.3 剪切强度 |
| 2.5 显微组织分析方法 |
| 2.5.1 金相组织观察 |
| 2.5.2 扫描电镜SEM观察 |
| 2.5.3 X射线衍射分析 |
| 第三章 高硼高速钢辊环组织及性能分析 |
| 3.1 普通砂型铸造高硼高速钢铸态组织分析 |
| 3.2 离心铸造高硼高速钢辊环铸态组织分析 |
| 3.3 普通砂型铸造和离心铸造方法下铸态高硼高速钢的物相分析 |
| 3.4 合金元素在高硼高速钢辊环径向上分布 |
| 3.5 热处理对普通砂型铸造和离心铸造高硼高速钢组织性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 冷却速度对离心铸造高硼高速钢辊环材质的影响 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 冷却速度离心铸造高硼高速钢辊环铸态组织的影响 |
| 4.3 冷却速度对硼碳化物体积分数和合金元素分布的影响 |
| 4.4 冷却速度对铸态下离心铸造高硼高速钢辊环性能的影响 |
| 4.5 冷却速度对热处理后离心铸造高硼高速钢组织及性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高硼高速钢复合辊环的离心工艺及复合界面研究 |
| 5.1 高硼高速钢复合辊环内层材料的选择 |
| 5.2 离心复合工艺 |
| 5.3 复合界面组织分析 |
| 5.3.1 高硼高速钢/球墨铸铁复合界面组织分析 |
| 5.3.2 高硼高速钢/半钢复合界面组织分析 |
| 5.4 复合界面成分分析 |
| 5.5 复合界面性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、离心铸造半钢复合轧辊的研制（论文参考文献）
- [1]Mo、B、RE-Mg合金元素对离心铸造轧辊用高铬铸铁耐磨性的影响[D]. 郭克星. 陕西理工大学, 2020(12)
- [2]高碳中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究[D]. 龚思敏. 江苏大学, 2020(02)
- [3]热处理工艺对含铝高硼高速钢组织与性能的影响[D]. 刘晓妮. 西安工程大学, 2019(02)
- [4]电渣重熔法制备双金属复合轧辊研究[D]. 曹玉龙. 东北大学, 2018(01)
- [5]中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究[D]. 金波. 江苏大学, 2018(05)
- [6]轧辊用高铬铸铁—球墨铸铁复合材料的制备及热处理制度研究[D]. 王进鹏. 东北大学, 2017(06)
- [7]卧式离心复合铸造轧辊铸造过程及工艺影响的数值模拟[D]. 鲁素玲. 燕山大学, 2016(01)
- [8]W6Mo5Cr4V2高速钢/35CrMo低合金钢复合轧辊包覆层和复合界面组织特征及性能的研究[D]. 韩继炜. 江苏大学, 2016(11)
- [9]高速钢复合轧辊材料及制造技术的研究进展[J]. 韩翔. 热加工工艺, 2013(18)
- [10]离心铸造高硼高速钢辊环组织及性能研究[D]. 蒋一. 昆明理工大学, 2013(02)