改良的複合高鉻鑄鐵軋輥的製作方法
2023-06-03 09:24:41 1
專利名稱：改良的複合高鉻鑄鐵軋輥的製作方法
技術領域：
本發明是關於對熱軋帶鋼複合高鉻鑄鐵軋輥的改進，尤其涉及一種抗氧化能力強、高耐磨的複合高鉻鑄鐵軋輥。
背景技術：
熱軋帶鋼連扎機精軋前段用複合高鉻鑄鐵軋輥，輥面在軋制過程中會產生一層氧化膜，此氧化膜具有較高強度和耐磨性，因此保護輥面，從而可以提高軋輥輥面的耐磨性，降低磨損。然而現有的複合高鉻鑄鐵軋輥，不僅高鉻鑄鐵工作層會產生熱裂紋，而且輥面產生的氧化膜在軋制過程中容易剝落，因而現有的複合高鉻鑄鐵軋輥耐磨性差，輥耗較高；此外輥面氧化膜的剝落還會導致軋制帶材表面質量下降。
發明內容
本發明的目的在於克服上述已有技術的不足，提供一種軋輥工作層抗熱裂紋性能好，輥面表面氧化膜抗剝落性、抗耐磨性優的複合高鉻鑄鐵軋輥。本發明目的實現，主要改進是通過在高鉻鑄鐵軋輥工作層材料中加入適量的鎢、釩、氮及鋁，從而使所得軋輥工作層抗熱裂紋性能得到提高，軋制過程中表面形成熱穩定性優良、不易剝落、耐磨性好的Cr2O3和Al2O3複合氧化膜。具體說，本發明複合高鉻鑄鐵軋輥，包括離心澆注的高鉻鑄鐵工作層，其特徵在於所說高鉻鑄鐵工作層中成分為C2.5-3.0％，Si0.5-1.2％，Mn0.6-1.2％，Ni1.0-1.5％，Cr12-20％，Mo0.5-3.5％，V0.05-0.5％，W0.2-1.5％，Al0.03-0.3％，N0.03-0.1％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質。
本發明高鉻鑄鐵工作層中加入釩，既可以強化基體，又能與碳、氮形成極為穩定的碳、氮化合物，以細小顆粒形態均勻分布於組織中，並在結晶過程中，作為外來結晶核心，抑制晶粒長大和鉻、碳化物晶界移動，從而細化了鑄造組織，改善了碳化物的分布。此外加入釩還能減少缺口韌性有害的大塊夾雜物。
鎢，與碳可生成W2C或W6C碳化物，固溶於基體，使基體得到強化，從而增加了耐磨性及回火阻力。但鎢加入量過多，則會使W6C碳化物增加，從而影響材料的韌性和軋輥表面的光潔度。
氮，易與鋁、釩、鉻等形成氮化物，以小顆粒形態均勻分布於組織中，在結晶過程中，作為外來結晶的核心，抑制晶粒長大和碳化合物晶界的移動，從而細化了鑄態組織，改善了碳化物的分布。此外，高鉻鑄鐵中加入氮後，材料的耐腐蝕性能及耐磨性均能得到提高。
鋁，是一種強脫氧劑，與矽和錳一起構成複合脫氧劑，使脫氧產物呈球狀，使之易於上浮，從而改善了材料的機械性能；同時鋁的氧化物和氮化物以小顆粒形態均勻分布於組織中，並在結晶過程中作為外來結晶核心，抑制晶粒長大，有細化晶粒作用。但如加入量過高，會降低材料的塑性，這是不希望的。
本發明複合高鉻鑄鐵軋輥工作層中成分較好為C2.5-3.0％，Si0.5-1.2％，Mn0.6-1.2％，Ni1.0-1.5％，Cr12-20％，Mo0.5-3.5％，V0.1-0.4％，W0.5-1.0％，Al0.1-0.2％，N0.05-0.08％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質。
本發明由於在高鉻鑄鐵工作層中加入適量的鎢、釩、氮及鋁，從而使冶煉得到的軋輥工作層，不僅抗熱裂紋性能有明顯提高，而且在軋制過程中輥面能形成熱穩定性優良、不易剝落、耐磨性好的Cr2O3和Al2O3複合氧化膜，有效保護了輥面，顯著提高了軋輥的使用壽命。本發明軋輥工作層較原有高鉻鑄鐵工作層，耐磨性提高50％以上，毫米軋制量提高30％以上，使用壽命及軋制產量均提高一倍以上，而且輥耗大大降低，每次軋輥修磨量可降低一倍左右，僅需0.1-0.2mm。再就是，本發明軋輥工作層，經熱處理後其組織金相主要為表面硬度高的回火馬氏體+碳化物+少量的殘餘奧氏體，有效降低了工作層硬度不均勻性，軋輥工作層硬度不均勻性小於3HSD，工作層抗拉強度大於800-850Mpa，從而可使軋輥在大的彎曲應力下工作。
以下結合二個具體實施方式
，進一步說明本發明。
圖1為已有技術複合高鉻鑄鐵軋輥表面金相圖。
圖2為本發明實施例複合高鉻鑄鐵軋輥表面金相圖。
具體實施例方式
實施例1按高鉻鑄鐵工作層成份，將配比的生鐵，廢鋼和高鉻鑄鐵回料，放入中頻爐內熔煉，熔清後分析原鐵水化學成份，再配入相應的合金料，熔煉得到成份為C2.6％WT，Si0.9％，Mn0.7％，Ni1.2％，Cr15％，Mo1.5％，V0.25％，W0.6％，N0.05％，Al0.1％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質的工作層鐵水，離心澆注複合軋輥。經熱處理得到的軋輥工作層硬度78HSD，工作層抗拉強度830Mpa，工作層硬度不均勻性小於2HSD。經軋制試驗，每次軋輥修磨量低於0.15mm，毫米軋制量較原工作層為高鉻鑄鐵的軋輥提高50％。
實施例2如實施例1，軋輥工作層成份為C2.8％，Si1.0％，Mn0.9％，Ni1.4％，Cr18％，Mo3.0％，V0.4％，W1.0％，N0.07％，Al0.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質。複合軋輥經熱處理後，工作層硬度88HSD，工作層抗拉強度850Mpa，工作層硬度不均勻性小於2.5HSD。經軋制試驗，每次軋輥修磨量低於0.15mm，毫米軋制量較原工作層為高鉻鑄鐵的軋輥提高60％。
權利要求
1.複合高鉻鑄鐵軋輥，包括離心澆注的高鉻鑄鐵工作層，其特徵在於所說高鉻鑄鐵工作層中成分為C2.5-3.0％，Si0.5-1.2％，Mn0.6-1.2％，Ni1.0-1.5％，Cr12-20％，Mo0.5-3.5％，V0.05-0.5％，W0.2-1.5％，Al0.03-0.3％，N0.03-0.1％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質。
2.根據權利要求1所述複合高鉻鑄鐵軋輥，其特徵在於所說工作層成份為C2.5-3.0％，Si0.5-1.2％，Mn0.6-1.2％，Ni1.0-1.5％，Cr12-20％，Mo0.5-3.5％，V0.1-0.4％，W0.5-1.0％，Al0.1-0.2％，N0.05-0.08％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質。
全文摘要
本發明是關於對熱軋帶鋼複合高鉻鑄鐵軋輥的改進，尤其涉及一種抗氧化能力強、高耐磨的複合高鉻鑄鐵軋輥，其特徵是軋輥工作層成份為C2.5－3.0％，Si0.5－1.2％，Mn0.6－1.2％，Ni1.0－1.5％，Cr12－20％，Mo0.5－3.5％，V0.05－0.5％，W0.2－1.5％，Al0.03－0.3％，N0.03－0.1％，P≤0.04％，S≤0.04％，其餘為鐵及雜質。本發明軋輥工作層較原有軋輥高鉻鑄鐵工作層，耐磨性提高50％以上，毫米軋制量提高30％以上，使用壽命及軋制產量均提高一倍以上，而且輥耗大大降低，每次軋輥修磨量可降低一倍左右，僅需0.1－0.2mm。工作層，經熱處理後其組織晶相主要為表面硬度高的回火馬氏體+碳化物+少量的殘餘奧氏體，有效降低了工作層硬度不均勻性，軋輥工作層硬度不均勻性小於3HSD，工作層抗拉強度大於800－850Mpa，從而可使軋輥在大的彎曲應力下工作。
文檔編號C22C38/56GK1854328SQ20051003898
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月20日 優先權日2005年4月20日
發明者張文君, 邵順才, 步小平 申請人:江蘇共昌軋輥有限公司