[發(fā)明專利]一種高速鋼復(fù)合熱軋軋輥的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210577206.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103008617A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸德平;饒?jiān)聘?/a>;陸磊;胡強(qiáng);劉秋香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所
• 主分類號(hào): B22D19/16
• 分類號(hào): B22D19/16
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

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技術(shù)領(lǐng)域????

????本發(fā)明涉及一種高速鋼復(fù)合熱軋軋輥的制備方法，屬金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)????

近些年研究的軋輥材質(zhì)發(fā)展的趨勢(shì)是廣泛使用合金元素且逐漸提高合金化程度,軋輥輥身表面形成較多較硬的碳化物,提高軋輥的耐磨性。高速鋼因具有硬度高、?紅硬性好及耐磨性好的特點(diǎn)而被用于軋輥的制造。制造高速鋼復(fù)合軋輥主要有鍛造和離心鑄造的方法。采用鍛造方法，鍛造過(guò)程中易出現(xiàn)裂紋，鍛造高速鋼軋輥還存在成材率低、能耗高和加工量大、工藝流程長(zhǎng)等不足。采用離心鑄造方法制造高速鋼軋輥主要問(wèn)題是WC、VC偏析和裂紋，此外鋼液落流沖擊高速旋轉(zhuǎn)的鑄型時(shí),有可能使鑄型表面的涂料層開(kāi)裂甚至剝落,剝落后的涂料隨鋼液而進(jìn)入軋輥內(nèi)部,涂料開(kāi)裂時(shí),鋼液鉆入裂紋將表層涂料夾在中間,導(dǎo)致軋輥出現(xiàn)表層夾雜。

發(fā)明內(nèi)容????

本發(fā)明的目的是，根據(jù)傳統(tǒng)方法（如鍛造和離心鑄造方法）制造高速鋼復(fù)合軋輥存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)一種高速鋼復(fù)合熱軋軋輥的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明采用電渣空心抽錠方法先制作再生高速鋼復(fù)合軋輥輥環(huán)，利用中頻爐或電弧爐將成本低的球墨鑄鐵或普碳鋼熔化，以澆鑄方式制造軋輥輥芯，同時(shí)將軋輥外環(huán)與軋輥輥芯澆鑄熔合在一起，從而制備工作輥環(huán)為高速鋼，芯材為球墨鑄鐵或普碳鋼的復(fù)合的熱軋軋輥。

本發(fā)明的稀土再生高速鋼復(fù)合軋輥是通過(guò)以下步驟制備：

1、高速鋼自耗電極制備：采用廢高速鋼為原料，按照化學(xué)成分要求添加合金料，加入稀土變質(zhì)劑0.1-0.5%，利用電爐冶煉方法，燒鑄得到高速鋼自耗電極；

２、連續(xù)抽錠熔鑄成型：渣料經(jīng)過(guò)加熱至150℃-300℃保溫約2小時(shí)，進(jìn)行除水氣處理，在化渣爐中化好，熔化電渣料澆入空心抽錠結(jié)晶器內(nèi)，將高速鋼自耗電極插入渣池進(jìn)行常規(guī)電渣精煉，補(bǔ)縮、結(jié)束。同時(shí)，對(duì)結(jié)晶器的上口和下口進(jìn)行氣體保護(hù)至熔煉結(jié)束，得到高速鋼熱軋軋輥工作環(huán)；

３、保溫處理：將抽錠熔鑄的高速鋼工作熱軋軋輥環(huán)，利用６00℃以上熱砂進(jìn)行覆蓋保護(hù)，直至冷卻到室溫；

4、澆鑄復(fù)合熱軋輥：將高速鋼工作熱軋軋輥環(huán)與澆鑄砂型的外殼結(jié)合，用耐火泥做好砂型接縫處理，對(duì)軋輥環(huán)進(jìn)行預(yù)熱處理溫度為600℃，軋輥環(huán)與砂型周圍填500℃熱砂保護(hù)；利用中頻感應(yīng)爐或電弧爐，將球墨鑄鐵或普碳鋼熔化經(jīng)脫氧、扒渣后燒入砂型,經(jīng)補(bǔ)縮后完成；

5、保溫整形：復(fù)合軋輥毛坯采用500℃熱砂填埋，冷卻后去澆口、冒口；

6、熱處理與加工：復(fù)合軋輥毛坯的退火工藝為加熱至950℃并保溫3小時(shí)，爐冷至600℃，出爐空冷。退火后進(jìn)行粗加工。粗加工后軋輥工作面進(jìn)行高頻淬火處理，然后精磨成型，完成高速鋼復(fù)合熱軋軋輥的制作。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明方法通過(guò)稀土處理與電渣精煉雙重作用獲得高速鋼熱軋輥工作層，消除了網(wǎng)狀和大塊狀碳化物；降低了材料中的氣體和雜質(zhì)元素含量，提高了材料冷熱疲勞性能，減少了材料的熱裂傾向，工作層表面硬度均勻，與離心鑄造高速鋼復(fù)合熱軋軋輥相比，具有軋輥工作區(qū)質(zhì)量高，芯部與工作層結(jié)合牢固等特點(diǎn)，使用壽命是普通離心鑄造方法制備的軋輥2倍以上。

本發(fā)明方法所制備的高速鋼復(fù)合軋輥特點(diǎn)是外層厚度均勻；組織細(xì)小致密；芯部材料的采用球墨鑄鐵或普碳鋼。在軋輥輥環(huán)制作中利用稀土處理與電渣精煉的雙重作用全面提高軋輥工作面質(zhì)量，使用壽命長(zhǎng);輥身及輥芯采用的是球墨鑄鐵或普碳鋼綜合成本低。

本發(fā)明制備方法具有材料性能穩(wěn)定、成材率高、綜合成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明適用于高速鋼復(fù)合熱軋軋輥的制造生產(chǎn)，能夠在冶金、再生資源行業(yè)廣泛應(yīng)用。

附圖說(shuō)明????

圖1為本發(fā)明工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明高速鋼工作輥環(huán)的制備示意圖；

圖3為本發(fā)明工作輥環(huán)與輥芯連接復(fù)合示意圖；

圖中圖號(hào)為：1是內(nèi)結(jié)晶器；2是高速鋼自耗電極；3是外結(jié)晶器；4是熔化的電渣；5是軋輥工作面層套環(huán)；6是內(nèi)結(jié)晶器進(jìn)水；7是內(nèi)結(jié)晶器出水；8是外結(jié)晶器進(jìn)水；9是外結(jié)晶器出水；11是澆鑄軋輥芯；12是軋輥工作面層；13是砂型。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明具體實(shí)施方式如圖1工藝流程圖所示。