Comparative Analysis of 3%Cr Roller Steel by Rare Earth Refining and Electroslag Remelting

Yuan lin; Hu Xiaoqiang; Liu Yang; Li Dianzhong; Xie Jing; Chen Wei

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00055

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Comparative Analysis of 3%Cr Roller Steel by Rare Earth Refining and Electroslag Remelting

Product Research and Development | 更新时间：2025-05-09

- Comparative Analysis of 3%Cr Roller Steel by Rare Earth Refining and Electroslag Remelting
- Special Steel Vol. 45, Issue 5, Pages: 1-7(2024)
- 作者机构：
  
  1.中国科学院金属研究所，沈阳 110016
  2.宝钢轧辊科技有限责任公司常州 213000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00055
  CLC： TG142.1
- Received：13 March 2024，
  
  Published：30 September 2024
- 稿件说明：
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袁麟,胡小强,刘洋等.稀土精炼与电渣重熔3%Cr轧辊钢对比分析[J].特殊钢,2024,45(05):1-7.

Yuan lin,Hu Xiaoqiang,Liu Yang,et al.Comparative Analysis of 3%Cr Roller Steel by Rare Earth Refining and Electroslag Remelting[J].Special Steel,2024,45(05):1-7.
袁麟,胡小强,刘洋等.稀土精炼与电渣重熔3%Cr轧辊钢对比分析[J].特殊钢,2024,45(05):1-7. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00055.

Yuan lin,Hu Xiaoqiang,Liu Yang,et al.Comparative Analysis of 3%Cr Roller Steel by Rare Earth Refining and Electroslag Remelting[J].Special Steel,2024,45(05):1-7. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00055.

摘要

以稀土精炼和电渣重熔两种工艺制备的3%Cr轧辊钢为研究对象，采用SEM、ASPEX等表征手段和电解萃取、拉伸、冲击等实验方法，对比分析了两种轧辊钢的成分差异、显微组织、夹杂物特征，以及力学性能。结果表明，稀土精炼轧辊钢中

［Ce］≤0.01%，

［Al］=0.022%，电渣重熔轧辊钢中

［Al］=0.018%，两种工艺对钢中杂质元素的控制水平相近。经相同工艺热处理后，稀土精炼和电渣重熔轧辊钢的显微组织均为回火索氏体，二者辊身的组织均匀性基本一致。稀土精炼轧辊钢中夹杂物主要为椭球状的CeAlO

和Ce

S，平均尺寸约为4.17 μm，面积百分比约为0.006 6%；电渣重熔轧辊钢中夹杂物主要为不规则的Al

，平均尺寸约为3.88 μm，面积百分比约为0.008 1%。而且，稀土精炼轧辊钢的屈服强度和抗拉强度与电渣重熔的相差不大；但是，稀土精炼轧辊钢的伸长率、断面收缩率及冲击功与电渣重熔的相比，均具有较大提升。

Abstract

3% Cr roller steel produced by two smelting process routes of the electroslag remelting and the rare earth refining respectively was studied， the chemical composition difference， microstructure， the characteristics of inclusion， as well as mechanical properties for these two roller steels were comparatively investigated by SEM， EDS， ASPEX etc characterization means and experimental methods of electrolysis extraction， tensile， impact tests etc . The results showed that

［Ce］ ≤0.01%，

［Al］ =0.022%， and

［Al］ =0.018% in the rare earth refined roller steel， and the two processes have similar control levels on the impurity elements in the steel. After heat treatment with the same process， there was similar microstructure of the tempered sorbite in these rare earth refining and electroslag remelting roller steel， and microstructure uniformity of roller body made by two processes was almost consistent. The inclusions in the rare earth refined roller steel are mainly ellipsoidal CeAlO

and Ce

S the average size is about 4.17 μm， and the area percentage is about 0.006 6%；Meanwhile some irregular Al

particles about 3.88 μm in average diameter in the electroslag remelting roller steel were also observed about 0.008 1% in area fraction. Moreover， the yield strength of rare earth refining roller steel were few different from those of the electroslag remelting roller steel. But the elongation， area reduction and impact toughness of the rare earth refining roller steel were higher than those of the electroslag remelting roller steel.

关键词

Keywords

references

王金星，夏英丽，于新方 . 冷轧辊的消耗分析和表面波检测方法［J］. 钢铁研究学报， 2012 ， 24 （ S1 ）： 153 - 156 .

贺　强，张拥军 . 冷轧工作辊剥落失效分析与预防措施［J］. 金属热处理， 2011 ， 36 （ S1 ）： 365 - 369 .

赵士光 . Cr8型冷轧辊用钢淬火回火工艺研究［D］. 秦皇岛：燕山大学， 2012 .

唐建军 . 基于电渣重熔的大型铸锭成型关键技术研究［D］. 南昌：南昌大学， 2011 .

刘广超 . MC5冷轧辊二次电渣重熔与碳化物超细化工艺开发［D］. 沈阳：东北大学， 2015 .

姜周华，董艳伍，耿　鑫，等 . 高品质特殊钢电渣重熔技术的开发和应用［J］. 钢铁， 2023 ， 58 （ 9 ）： 15 - 25 .

彭龙生，刘春泉，周　浩，等 . 电渣重熔新技术的研究现状及发展趋势［J］. 材料导报， 2022 ， 36 （ S1 ）： 472 - 480 .

Wang X Q ， Wu Z W ， Li B ， et al . Inclusions modification by rare earth in steel and the resulting properties： A review ［J］. Journal of Rare Earths ， 2024 ， 42 （ 3 ）： 431 - 445 .

Li D Z ， Wang P ， Chen X Q ， et al . Low-oxygen rare earth steels ［J］. Nature Materials ， 2022 ， 21 ： 1137 - 1143 .

沈伟芳，陈光明 . 冷轧工作辊失效分析及其控制［J］. 上海金属， 1999 ， 21 （ 1 ）： 52 - 56 .

马清泉 . 轧辊钢脱氧及夹杂物控制技术研究［D］. 沈阳：东北大学， 2008 .

徐咏梅 . 锻造及热处理工艺对MC5冷轧辊坯缺陷与组织性能的影响［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2014 .

Yang C Y ， Luan Y K ， Li D Z ， et al . Very high cycle fatigue properties of bearing steel with different aluminum and sulfur content ［J］. International Journal of Fatigue ， 2018 ， 116 ： 396 - 408 .

李　豪 . 非金属夹杂物对轴承钢滚动接触疲劳寿命的影响研究［D］. 秦皇岛：燕山大学， 2023 .

顾　超，王仲亮，肖　微，等 . 高疲劳寿命轴承钢洁净度现状及研究进展［J］. 工程科学学报， 2021 ， 43 （ 3 ）： 299 - 310 .

Adabavazeh Z ， Hwang W S ， Su Y H . Effect of adding cerium on microstructure and morphology of Ce-based inclusions formed in low-carbon steel ［J］. Scientific Reports ， 2017 ， 7 ： 46503 .

Luo S ， Shen Z S ， Yu Z M ， et al . Effect of Ce addition on inclusions and grain structure in gear steel 20CrNiMo ［J］. Steel Research International ， 2021 ， 92 （ 3 ）： 2000394

刘香军，杨吉春，丁海峰，等 . 洁净钢中稀土铈变质夹杂物行为研究［J］. 热加工工艺， 2016 ， 45 （ 9 ）： 92 - 94 .

杨治争，严　翔，熊玉彰，等 . 夹杂物特性对10CrNi3MoV钢冲击韧性的影响［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 5 ）： 33 - 38 .

董　方，杨　洋 . 稀土元素Ce对409L不锈钢退火组织和热疲劳性能的影响［J］. 特殊钢， 2016 ， 37 （ 6 ）： 56 - 59 .

王龙妹 . 稀土元素在新一代高强韧钢中的作用和应用前景［J］. 中国稀土学报， 2004 ， 22 （ 1 ）： 48 - 54 .

Yang Qingxiang ， Li Hui ， Guo Tiebo ， et al . Effect of rare earth elements on quenching crack resistance of steel 9Cr 2 Mo ［J］. Journal of Rare Earths ， 2001 ， 19 （ 1 ）： 77 - 80 .

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