钨和钼在高速钢轧辊中的作用

　　钨和钼在高速钢轧辊中的作用

　　钨和钼是普通高速钢轧辊中的主要合金元素。钨和钼的化学性质相似，它们对高速钢轧辊的组织转变和性能的影响几乎相同。区别是钼引起结构转变的温度更低。使用高速钢制造轧辊的主要原因是利用高速钢优异的红色硬度来提高轧辊的高温耐磨性。高速钢轧辊优异的红色硬度首先归因于M2C和MC的强抗聚集性。在普通碳钢和低合金钢的淬火组织中也可以获得大量的残余奥氏体。这些残余奥氏体在高温下的分解很少会增加硬度。这些钢中的奥氏体通常在较低的温度下分解，而析出的Fe3C型碳化物在稍高的温度下迅速聚集，碳化物的聚集是软化的直接原因。在高速钢中，碳化物沉淀成非常细的颗粒和残余奥氏体的分解共同导致二次硬化，碳化物始终保持其细小尺寸，因此高速钢具有良好的红色硬度。在高速钢中，对这种现象形成影响的元素是钨和钼。高速钢中钨和钼的原子尺寸远大于任何其他元素，扩散速度较慢。为了使碳化物继续积累，不仅需要铬和钒的扩散，还需要钨(钼)和碳的扩散。因此，为了确保高速钢轧辊具有良好的红色硬度和高温耐磨性，在轧辊结构中加入适量的钨和钼是合理的。

　　高速钢轧辊：从高速钢的发展历史来看，钨也是提高高速钢回火稳定性和红色硬度的元素。钨主要以M6C的形式存在于高速钢中，这对提高高速钢的耐磨性起着重要作用。在高温淬火过程中，M6C的一部分溶解在奥氏体中，以提高高速钢的淬透性。溶解在基体中的钨可以有效地防止回火过程中的沉淀。钨原子具有大半径和高弹性模量。它与位错相互作用，并集中在位错线上。位错被锁定，使其难以移动，形成大的固溶强化。钨原子和碳原子之间的结合力大，这提高了高温下马氏体分解的稳定性，保持了高温下的马氏体晶格特征，并保持了高硬度。淬火和加热过程中未溶解的M6C可以防止奥氏体晶粒在高温下生长。在高温回火过程中，部分钨以W2C的形式分散和沉淀，导致二次硬化并提高高速钢的红色硬度。正是这些特性使得含钨高速钢的弥散强化和固溶强化在加热和绝缘过程中随着钨含量的增加而改善，这决定了钨具有很强的提高高速钢热稳定性的能力。高速钢轧辊：钨对高速钢组织和主要性能的影响与其含量不成正比。高速钢中含有7%-8%的W可以获得令人满意的二次硬度和热稳定性，但此时碳化物相中含有太多的M23C6和太少的M6C。因此，淬火温度不能太高，否则会产生非常粗的晶粒，强度和韧性会显著降低。如果钨含量继续增加，生成的M6C将增加，这将显著提高钢的过热稳定性。然而，如果钨含量过高，轧辊结构中的莱氏体含量将增加，碳化物颗粒将大且不均匀，这将对轧辊的热疲劳性能产生不利影响。