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    硅鋼切邊圓盤剪刀片材料設計

    2018-11-17 15:47  瀏覽次數:
    硅鋼切邊圓盤剪,簡稱圓盤剪,是硅鋼精整生產線的重心級設備[1]。武鋼原用剪刀片材料主要是 6CrW2Si。該材料硬度、強度、耐磨性比5CrW2Si鋼、4CrW2Si鋼高,但其韌性確比其低,鍛造后的鍛件易出現裂紋[2],崩塊等缺陷[3]。 6CrW2Si鋼中 W6C加熱時不易溶解,分布不均勻,易引起應力集中。所以應適當降低W當量。但W當量過低,鋼的耐磨 設計新材料的切入點。
    1 新材料成分設計
    1-2號鋼材料成分分別見表1和表2,其中1號鋼為新設計材料,2號鋼為6CrW2Si鋼。由表知,1#鋼中將W全部替換,且在原有鋼的基礎上適當增加了 Mn、Cr、V,W 當量為2.2;2#鋼W當量為2.45。
    性及淬透性較低。因此,尋求鋼中W當量合適比例,是我們
    表1 1#鋼的化學成分(質量分數,%)
    項目 C Si Mn Cr W Mo V
    范圍 0.55/0.63 0.50/0.80 0.60/0.80 1.1/1.30 1.00/1.10 0.08/0.12
    目標 0.57/0.60 0.60/0.70 0.70/0.75 1.20/1.25 1.05/1.08 0.10
    實際成分 0.59 0.68 0.73 1.28 1.1 0.11
    注:1)殘余元素Cu<=0.20%  Al 0.015~0.03%(目標);2)P<=0.025%  S<=0.010%(目標<=0.005%);余量為Fe。

    表2 2#鋼的化學成分(質量分數,%)
    項目 C Si Mn Cr W Mo V
    實際成分 0.6 0.7 0.35 1.15 2.45
    1#、2#鋼刀片完工后組織分別見圖1。

    (b)2#鋼完工樣500x HRC56~58.5 圖1 1#鋼金相組織圖
    由圖可知,1#鋼組織晶粒細小,因不含有難容 W6C,碳化物分布均勻,內應力小,組織性能較好。2#鋼熱處理后,硬度雖然可滿足要求,但是未溶的W6C區域性分布,組織內應力大。
     

    2 新刀片使用效果評估 

    將 1#、2#鋼刀片分別于現場使用,其中 1#鋼刀片使用情況,見表3。
    表3 1#鋼的使用情況
    量上 410 490 磨損出現少量裂下 136 570
    紋掉肉合計 546 1060 -

    2#鋼刀片剪切鋼板使用情況:2#圓盤剪刀片實驗剪總量 18件,共消耗14件,除去3個班未使用,共計使用班數11 個班,按均班產1100噸共計產量121000噸,平均單面剪產量432噸。
    結論:2#刀片存在性能極不穩定現象,大面積掉肉。剪刃剪切量在 200 噸左右,少量使用情況好的剪刃達到 1000 噸至 1200 噸左右,1#剪使用性能良好,性能更穩定,剪切量高,崩刃現象發生較少。

    3 小結 

    結果表明,6CrMnSiMoV鋼可以滿足刀片使用性能要求。采取以Mo代W的方法,適當降低6CrW2Si鋼的W當量,可有效延長刀片壽命,提高生產作業率。
    參考文獻
    [1]景群平,王社昌,張勇,等.冷軋帶鋼切邊圓盤剪在鋼鐵生產中的應用與現狀[C].第二屆先進軋鋼精整、包裝及鋼材加工配送技術學術研討會,2010:33-39.
    [2]楊曉紅,馬繼堂.圓盤剪失效分析[J].金屬加工(熱加工),2012(13):51-52.
    [3]趙敏.圓盤剪H13剪刃裂紋及崩刃分析[J],2007(6):
    43-46. 

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