[發明專利]一種抗磨蝕沉沒輥軸套及其制造方法

有效

• 申請號: 201210341825.0
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102851597A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 蔣健偉;符寒光
• 申請（專利權）人: 江蘇久聯冶金機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C33/06;F16C33/04;F16C33/14;C23C2/40
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及一種沉沒輥軸套及其制造方法，特別涉及一種抗磨蝕沉沒輥軸套及其制造方法，屬于沉沒輥軸套技術領域。

背景技術

連續熱鍍鋅生產時，鋼帶通過浸在鋅液（溫度為460~480℃）中的沉沒輥而改變方向，即由進入鋅鍋浸鋅變為出鋅鍋、鍍鋅層凝固冷卻。隨鋼帶的運動而轉動的沉沒輥通過兩側的軸套支撐在固定架上，軸套起滑動軸承的作用。國內外目前熱鍍鋅機組使用的軸套材料，包括鈷基合金Stellite?6B、低碳Cr-Ni合金鋼與奧氏體耐熱鋼等，其中鈷基合金具有抗磨損、耐腐蝕、耐高溫、高硬度等優良特性，用做沉沒輥軸套，使用效果最好，但是，鈷基合金價格昂貴，推廣使用困難。而Cr-Ni合金鋼與奧氏體耐熱鋼軸套由于受鋅液侵蝕而在表面形成了含Zn約13at%的Al₅Fe₂塊狀相，這些平均硬度約為HV700、直徑約為50μm的脆性塊狀相成為磨粒而使軸套受劇烈的磨粒磨損。軸套受腐蝕磨損和磨粒磨損的聯合作用而迅速失效。因此，要提高軸套的使用壽命應從以下兩方面著手：一是提高軸套材料耐鋅液侵蝕的能力，二是提高軸套本身硬度以減輕磨粒磨損程度。由于軸套在鋅液中工作，因此要求材料應有較高的高溫硬度。軸套采用電弧焊安裝在固定架和沉沒輥上，使用后也采用電弧焊將軸套最薄處燒裂而卸下。因而，軸套材料要有一定的可焊性。

為了提高沉沒輥軸套的使用壽命，中國發明專利CN101205598公開了一種沉沒輥軸套，由不銹鋼基體1和鈷基激光熔覆層2兩部分組成，鈷基激光熔覆層2覆蓋在不銹鋼基體1之上。該發明還提供沉沒輥軸套的制造方法，其特征在于工序如下：1.加工不銹鋼基體1；2.機械加工；3.激光熔覆，在不銹鋼基體1外圓上，先熔覆打底層，再熔覆功能層；激光熔覆工藝參數為：激光功率3000～5000W，光斑直徑為2～5mm，掃描速度2～10mm/s；4.機械加工至設計尺寸。該發明提供的沉沒輥軸套及其制造方法，其優點在于：材料利用率高；耐熔鋅腐蝕層厚，可以達到2mm以上；軸套強度高；而且該制造方法適應性強、操作簡便、規范性強。中國發明專利CN102128208A還公開了一種高結合強度沉沒輥軸套的制備方法。通過陶瓷表面金屬化及釬焊技術，對不銹鋼和陶瓷基體進行連接。主要工序有：1、陶瓷表面金屬化；2、采用Co基釬料釬焊連接陶瓷和不銹鋼基體。Co基釬料中含有Co、Si、Cu、Cr、B、W、C和粘結劑，原料可以是單質粉末或合金或化合物，也可以是這幾種材料的組合；粘結劑可以是無機物質，還有部分添加劑和助劑混合。該發明提供的高結合強度軸套的制備方法，其優點在于：陶瓷與金屬的結合強度高、耐熔鋅腐蝕層厚，可以達到2mm以上，大大地延長了耐高溫鋅液腐蝕壽命；而且該制造方法適應性強、操作簡便、規范性強、生產成本較低，具有巨大的實用價值。中國發明專利CN101596634還公開了一種熱浸鍍用沉沒輥和穩定輥兩端的軸瓦和軸套的復合堆焊方法，其基體采用不銹鋼鐵基材料，在其基體上堆焊有鈷基合金材料工作面，采用的步驟為：將制成的軸瓦和軸套的基體預熱至500～650℃，保溫1～3h，而后以50-150℃/h的速度緩冷至250-350℃，在其基體上堆焊鈷基合金材料，將堆焊好的軸瓦和軸套加熱到500～650℃，保溫1～3h，而后以10-50℃/h的速度緩冷到室溫，最后對復合堆焊的軸瓦和軸套進行粗加工和精加工；該發明的沉沒輥和穩定輥用軸瓦軸套在熱鍍鋁、鋁鋅、鋅、鋅鋁、純鋁液等條件下工作，具有足夠的基體與工作面結合強度，以及良好的耐腐蝕、耐磨損性能，提高了沉沒輥或穩定輥用軸瓦軸套的使用壽命和可靠性。但是上述軸套表面處理方法，存在合金層厚度不易控制，且合金層使用過程中易開裂和剝落的不足。