160Cr Ni Mo轧辊激光熔覆Mo、V铁基涂层的热疲劳性能

作     者：张旭龙 张云华 胡登文 刘艳 方强 韩辉 

作者机构：西南交通大学材料科学与工程学院 上海交通大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划(2202YFB4602300) 

主　　题：修复再制造 轧辊 激光熔覆 热疲劳性能 

摘      要：轧辊作为诸多行业生产过程中的主要消耗件，大量的报废造成我国能源和资源的巨大浪费。为修复报废轧辊表面并提高其热疲劳性能，在疲劳失效的160CrNiMo轧辊材料表面利用激光熔覆技术制备以T504为基础粉末并添加Mo、V元素的铁基涂层，采用光学显微镜、扫描电子显微镜及热疲劳试验机等设备分析基体材料及熔覆层在热疲劳过程中的裂纹扩展速率、机理等。结果表明：添加Mo、V比例为1∶0.5、1∶1和1∶1.5的熔覆层平均硬度分别为59.2、59.9和59.1HRC，平均较基体提高了33.4%；当热疲劳试验循环2 000次后，基体材料试样裂纹长度为11.289 mm，添加Mo、V质量比为1∶0.5、1∶1和1∶1.5的熔覆层试样裂纹长度分别为3.185、16.596和8.401 mm。由于Mo、V元素的添加使熔覆层具有了较高的硬度，在热疲劳试验过程中疲劳裂纹的扩展均为脆性穿晶扩展，其中当添加Mo、V质量比为1∶0.5时，热疲劳性能较修复前的轧辊材料提高71.7%。对比了不同Mo、V比例的铁基涂层热疲劳性能，研究成果可为轧辊修复中铁基涂层体系的选取提供试验依据。