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线材轧机工作过程中,轧机导辊处于高温、高速的轧制环境,这对轧机导辊的高温抗氧化性、热硬性、耐磨性、抗热疲劳性等提出了较高的要求,铬系白口铸铁作为性能优良的抗磨材料常用于制备轧机导辊零件。在轧机导辊的制备过程中,首先需要进行退火热处理,改善其切削加工性能;为满足轧机导辊服役过程中对组织和性能的要求,则需经过必要的淬火以及回火热处理。本文以Cr13%白口铸铁轧机导辊为研究对象,首先取样研究了导辊铸态的组织和性能,针对铸态组织的特征,探究了不同退火热处理工艺对其组织和性能的影响,在此基础上确定了合理的退火热处理工艺;随后探究了不同的淬火以及回火热处理工艺对其组织和性能的影响,以期获得较高的硬度和较好的韧性;最后探究了该白口铸铁的高温抗氧化性。具体的主要结论概括如下:1、对铸态基体组织主要为奥氏体、硬度值为52.56HRC的Cr13%白口铸铁,为了改善其切削加工性能,详细地研究了三种退火热处理工艺对其组织和性能的影响。研究结果表明,经退火工艺C(850℃×2h+600℃×15h)退火热处理后得到珠光体基体+碳化物(共晶、二次)的微观组织,宏观硬度值明显下降到39.54HRC。此时,该白口铸铁具有良好的切削加工性能。2、为保证导辊的工作性能,需要对合理退火后的Cr13%白口铸铁进行淬火+回火热处理。对多组的试验结果分析表明,该材质的最佳淬火+回火热处理工艺为980℃×1h空淬+300℃×3h空冷。处理后的组织为回火马氏体基体+共晶碳化物和少量的二次碳化物,宏观硬度值大于60HRC、冲击韧性值不低于4J/cm2,该材质具有最佳的组织和良好的综合力学性能。3、不同的温度下、不同铬含量的白口铸铁高温抗氧化性试验结果表明,随着温度的上升,白口铸铁高温氧化增重增加、氧化程度加剧、高温抗氧化性明显下降;随着铬含量的增加,其高温氧化增重降低、氧化程度降低、高温抗氧化性显著增强。综上所述,热处理工艺可以显著改善Cr13%白口铸铁的组织和性能。采用合理的退火处理工艺能使白口铸铁具有良好的切削加工性能;然后再进行恰当的淬火+回火热处理,可以获得硬度和韧性俱佳的Cr13%白口铸铁,满足轧机导辊对工作性能的要求;高铬白口铸铁的含铬量及工作温度是影响其高温抗氧化性的重要因素,其中工作温度是更为重要的因素。因此,本文的研究内容和结果对铬系白口铸铁轧机导辊的生产和使用都有重要的意义。