離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法

2023-09-25 19:38:20 1

專利名稱：離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法
技術領域：
本發明涉及離心複合澆鑄高速鋼軋輥技術領域，特別涉及一種離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法。
背景技術：
離心複合澆鑄高速鋼軋輥時，外層高速鋼材質在離心狀態下凝固，存在碳化物組織分布不均且粗大的現象，外層高速鋼組織中晶粒尺寸、碳化物的種類、大小、分布、體積分數及其它微觀組織結構特徵對高速鋼的性能起著極為關鍵的作用，在高速鋼軋輥的鑄造過程中，特別容易生成粗大的網狀共晶碳化物，且用熱處理的方法很難消除，從而使高速鋼軋輥性能嚴重惡化，使軋輥外層的耐磨性及耐熱性不好，軋輥使用中磨損大，易產生裂紋
發明內容
本發明的目的在於提供一種離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法，使外層高速鋼材質在離心狀態下生成的碳化物組織均勻細小，提高高速鋼軋輥外層的耐磨性和耐熱性。本發明是採用以下技術方案實現的離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法，在外層高速鋼熔煉完成出爐時，向鋼包內加入複合變質劑對高速鋼鐵水進行變質處理，複合變質劑的加入量為鋼水重量的
I.O 2. 0%,反應溫度為1500 16000C。所述複合變質劑的化學成分重量百分比為釩鐵FeV50 50 55%、稀土矽鐵合金FeSiRe21 20 25%、矽鋇合金 FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。與現有技術相比，本發明的有益效果是加入複合變質劑可以強化基體組織，並保證金相組織中含有大量均勻彌散分布的細小MC型碳化物，提高了高速鋼軋輥外層的耐磨性和耐熱性，保證高速鋼材質的強韌性和硬度，改進後的高速鋼軋輥毫米軋材同比增加20% 26%，平均每次軋輥的修磨量在O. 3 mm以內。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。高速鋼軋輥的生產方法，包括熔煉、變質和球化處理、離心鑄造、芯部澆鑄、熱處理。軋輥外層熔煉完成出爐時添加了複合變質劑，熱處理工藝得到回火馬氏體和彌散分布的球狀、塊狀M C型碳化物，保證基體有高的強韌性和硬度，工作步驟敘述如下I)中頻爐熔煉外層高速鋼鋼水，熔煉溫度1500 1600°C，外層高速鋼材質的成分重量百分比為C:1. 5 2. 5，Si:。· 4 I. 5，Mn: O. 4 I. 5，P: < O. 03，S: < O. 03，Ni: O. 4 L0,Cr:4 6,Mo:4 6,V:4 6,其餘為Fe及不可避免的雜質。熔煉完成後出爐時包內添加複合變質劑對高速鋼外層鋼水進行變質處理，複合變質劑的添加量為鋼水重量的I. O 2. 0%，反應溫度為1500 1600°C，複合變質劑的化學成分重量百分比為釩鐵FeV50 50 55%、稀土矽鐵合金FeSiRe21 20 25%、矽鋇合金FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。2)中頻爐熔煉半鋼中間過渡層鋼水，熔煉溫度1500 1600°C，半鋼中間過渡層材質的成分重量百分比為C:1.0 2.0，Si:0.4 1·5，Μη:0·4 I. 5,P: < O. 1，S: < O. 03,Ni : I. O 2. 0，Cr: < O. 2，Mo: < O. 2。3)芯部球墨鑄鐵熔煉，熔煉溫度1450 1500°C，芯部球墨鑄鐵的化學成分重量百分比為C:3. O 3. 5，Si:2. O 3. 0，Mn: < O. 5，P: < O. 1，S: < O. 03，Mg:O. 03 O. 06，Re:O. 02 O. 05，Mo: < O. 2，其餘為Fe及不可避免的雜質。對芯部球墨鑄鐵鐵水進行球化及孕育處理，球化劑為釔基重稀土，添加量為鐵水重量的I. O I. 6%，孕育劑為75SiFe，添加量為O. 4 I. 0%，反應溫度1450 1500°C ；4)用離心鑄造法澆鑄外層高速鋼鋼水，待外層高速鋼鋼水凝固後再用離心鑄造法 澆鑄半鋼中間過渡層鋼水，離心澆鑄時，離心重力倍數為120G。待半鋼中間過渡層鋼水凝固後，靜態澆鑄芯部球墨鑄鐵鐵水。外層澆鑄溫度1430 1470°C，中間層澆鑄溫度1450 1490°C，芯部球墨鑄鐵鐵水澆鑄溫度為1350 1430°C。5)常溫冷卻至150 155°C開箱後熱處理，先以9 15°C /h的加熱速度加熱至350 400°C，保溫2 8小時後，再以9 15°C /h的加熱速度加熱至1000 1100°C，保溫3 5h後出窯淬火，然後以110 130°C /h的速度冷卻至400 650°C，回窯保溫6 12小時，以10 20°C /h的速度冷卻至室溫，2 8小時後再以9 13°C /h的加熱速度加熱至400 650°C，保溫20 30小時後，以10 20°C /h的速度冷卻至室溫，2 8小時後再以9 13°C /h的加熱速度加熱至500 650°C，保溫25 35小時後，以10 20°C /h的速度冷卻至室溫。6)超聲波探傷，標準 GB/T1504-2008。7)質量測試與分析①高速鋼外層成分及包內複合變質劑加入量見表I ;②統計包內加入複合變質劑軋輥上機使用記錄見表2。表I高速鋼軋輥外層成分參數(％)
實例 II ta S U if
C Si Mn P S Ni Cr Mo V
編U麗劑加入煢
I. 85 O. 5 O. 42 O. 021 O. 007 O. ,IH B. O 4. O B. O L O
^^^^ ^·.....m............72H 0.00H__________7δOO 5.......I.................f:..:·!
3I:f O. 9B^ ^I. 26 0.023 0.007 O. 4 S^ ^Ti^ ^sTs ο LCi
^^^^ ^IToob^ 1κ5οiTosTo iTiTiTo表2統計軋棍上機使用記錄
權利要求
1.離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法，其特徵在於，在外層高速鋼熔煉完成出爐時，向鋼包內加入複合變質劑對高速鋼鐵水進行變質處理，複合變質劑的加入量為鋼水重量的I. O 2. 0%，反應溫度為1500 1600°C。
2.根據權利要求I所述的離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法，其特徵在於，所述複合變質劑的化學成分重量百分比為釩鐵FeV50 50 55%、稀土矽鐵合金FeSiRe21 20 25%、矽鋇合金 FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。
全文摘要
本發明涉及高速鋼軋輥技術領域，特別涉及一種離心複合澆鑄高速鋼軋輥外層變質處理的方法，其特徵在於，在外層高速鋼熔煉完成出爐時，向鋼包內加入複合變質劑對高速鋼鐵水進行變質處理，複合變質劑的加入量為鋼水重量的1.0～2.0%，反應溫度為1500～1600℃。所述複合變質劑的化學成分重量百分比為釩鐵FeV50 50～55%、稀土矽鐵合金FeSiRe21 20～25%、矽鋇合金FeBa5Si60 20～25%、Al 5～10%。與現有技術相比，本發明的優點是細化鑄造晶粒和改善鉻、碳化物形態，均勻彌散分布的細小球狀MC型碳化物，提高了高速鋼軋輥外層的耐磨和耐熱性，使軋輥毫米軋材同比增加25%～30%。
文檔編號C22C38/46GK102828123SQ20121027572
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者艾忠誠, 白雲波, 杜立朝, 李豔紅 申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司