离心铸造高速钢轧辊制造技术研究

论文题目: 离心铸造高速钢轧辊制造技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 冶金工程

作者: 张子义

导师: 邹德宁

关键词: 高速钢,复合轧辊,变质处理,热处理,算法

文献来源: 西安建筑科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 优化设计了高钨、钒高碳高速钢轧辊材料;针对离心铸造高速钢轧辊制造问题,对高速钢轧辊的变质处理和热处理技术进行了深入研究;采用模式识别的偏最小二乘法(PLS)与反传人工神经网络算法(BPN)相结合,在MATLAB平台上开发了复合轧辊热处理保护工艺网络模型;制造出了性能优良的高速钢轧辊。 高速钢轧辊经钾—稀土复合变质处理后,不仅碳化物和基体组织明显细化,还出现共晶碳化物断网现象,产生了较多的小块状和颗粒状碳化物。复合变质高速钢轧辊加热到1050℃时,碳化物网状组织全部消失,大部分碳化物变成了球状组织。变质处理可以明显改善高速钢轧辊力学性能和耐磨性,提高导热性,降低热膨胀系数。 高速钢轧辊热处理工艺不同于普通高速工具钢,经1025～1075℃喷雾淬火和500～550℃回火,具有良好的力学性能和耐磨性,高速钢轧辊经两次回火可以满足要求,三次回火后,硬度反而降低。 采用控制轧辊内层冷却技术,在热处理条件下,可获得内外层组织和性能呈梯度分布的高速钢复合轧辊。采用PLS—BPN算法,对保温板厚度、保温板导热系数、保温涂料厚度、保温涂料导热系数与轧辊内层硬度样本集的学习,建立了复合轧辊热处理保护工艺网络模型;用于预测离心铸造高速钢复合轧辊热处理时,保温材料参数对轧辊内层硬度的影响;模型具有较高的精度和很好的泛化能力,而且运算速度快,可方便的用于指导实际生产。 研制出的高速钢轧辊硬度超过66HRC,淬硬层深度超过30mm,辊面硬度差小于1.5HRC,耐磨性优于高铬铸铁和高镍铬无限冷硬铸铁轧辊,接近硬质合金轧辊。

论文目录:

1 概述

1.1 选题背景及意义

1.2 高速钢轧辊研究进展

1.2.1 高速钢轧辊特点

1.2.2 高速钢轧辊制造技术研究进展

1.2.3 高速钢轧辊的成分和性能

1.2.4 高速钢轧辊热处理研究进展

1.2.5 高速钢轧辊的应用

1.3 离心铸造轧辊研究的进展

1.4 轧辊变质处理技术的发展

1.5 人工智能优化技术在化工冶金领域的应用现状

1.6 本课题的技术路线

2 高速钢轧辊成分设计及变质处理研究

2.1 碳含量的选择

2.2 钨和钼含量的选择

2.3 钒和铬含量的选择

2.4 其它合金元素的控制

2.5 变质剂选择和高速钢轧辊变质处理

2.6 变质处理对高速钢轧辊组织的影响

2.6.1 变质处理对高速钢轧辊铸造组织的影响

2.6.2 变质处理对高速钢轧辊热处理组织的影响

2.7 变质处理对高速钢轧辊性能的影响

2.7.1 变质处理对高速钢轧辊机械性能的影响

2.7.2 变质处理对高速钢轧辊耐磨性的影响

2.7.3 变质处理对高速钢轧辊热物理性能的影响

2.8 高速钢轧辊热处理工艺研究

2.8.1 淬火温度和冷却方式对高速钢轧辊组织和性能的影响

2.8.2 回火处理对高速钢轧辊组织和性能的影响

2.9 本章小结

3 离心铸造高速钢复合轧辊热处理工艺参数的选择及优化

3.1 简介

3.1.1 MATLAB简介

3.1.2 偏最小二乘法(PLS)及PLS—BPN算法原理简介

3.1.2.1 PLS算法

3.1.2.2 人工神经网络的BP算法

3.1.3 本课题优化软件简介

3.2 使用模式识别和人工神经网络对轧辊热处理工艺进行优化

3.2.1 PLS算法应用

3.2.2 PLS—BPN算法应用

3.3 离心铸造高速钢轧辊的制造

3.3.1 高速钢轧辊制造工艺流程

3.3.2 高速钢轧辊的熔炼

3.3.3 高速钢轧辊离心铸造工艺参数设计

3.3.4 高速钢轧辊铸造和热处理

3.3.5 复合高速钢轧辊热处理优化后的组织和性能

3.4 本章小结

4 结论

参考文献

致谢

发布时间: 2005-07-19

参考文献

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• [2].重钢棒材轧机用高速钢轧辊的研制及应用[D]. 苏文义.重庆大学2006
• [3].铸造高速钢轧辊的成分设计与热处理[D]. 蔡影祥.辽宁工程技术大学2003
• [4].高速钢轧辊制造关键技术研究及工艺优化[D]. 马佳.华北理工大学2017
• [5].激光热处理工艺对高速钢轧辊微观组织与硬度特性的影响[D]. 师东生.长春理工大学2014
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• [7].碳、硼含量对含硼高速钢轧辊材料组织和性能的影响[D]. 李萍.西安建筑科技大学2011
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