[發明專利]一種原生硬質多相復合導衛輥的制備方法

有效

• 申請號: 201610695281.6
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106311769B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 趙仕堂;趙家柱;王孟祥;梁海峰;史宣菊;郁應海
• 申請（專利權）人: 合肥東方節能科技股份有限公司
• 主分類號: B21B39/14
• 分類號: B21B39/14;B22D19/16
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于導衛輥技術領域，特別是涉及一種原生硬質多相復合導衛輥的制備方法。

背景技術

導衛輥主要是引導、輔助軋制坯料或成品迅速通過的軋鋼用的設備裝罝，是鋼鐵廠棒材和線材軋制線上的一個非常關鍵的部件，要求具有較髙的髙溫耐磨性，僅冶金行業我國年需消耗各類軋輥材料約200萬噸，而性能難以滿足要求，因此，每年花數億美元從國外進口，因此,如何降低其成本，提高其性能，成為未來研究的主要內容。

在線材軋制過程中，鋼坯以較高的溫度(900～1250℃)及較高的速度(50m/s以上)通過導衛裝置，同時為冷卻軋輥及導衛裝置，需要不停地向其表面噴射一定壓力的冷卻水。因此，導衛裝置在較高溫度下，既要承受急冷急熱沖擊，又要承受滑動摩擦磨損以及鋼坯入口時施加的沖擊載荷，工作條件十分惡劣，當導衛輥的熱量散熱不暢時，容易造成導衛輥的損耗甚至失效。

目前導衛輥大多采用耐熱鋼等金屬材質，由于金屬在高溫下的硬度耐磨性低，而且高溫下化學穩定性差，因此在導衛輥在使用過程中會出現高溫磨損失效、粘鋼失效、拉傷失效、熱疲勞與熱裂失效等失效形式。此外由于金屬的密度高，在高速旋轉運動中，重質導衛輥會對安裝在其內部的軸承產生很大的應力，容易造成軸承的失效。因此從導衛輥材質本身考慮防止以上失效的措施是提高材料的硬度、耐磨性、韌性以及抗高溫氧化能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種原生硬質多相復合導衛輥的制備方法，通過采用原生硬質相復合耐磨軋鋼導衛輥的表面復合材料由硬質相、融合相、金屬基相和金屬副相通過澆鑄復合，具有結構柔性好，耐磨性好，硬度高。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種原生硬質多相復合導衛輥的制備方法，包括該方法制得的原生硬質相復合耐磨軋鋼導衛輥的表面復合材料由硬質相、融合相、金屬基相和金屬副相通過澆鑄復合而成，具體包括下列步驟：

步驟一，金屬基相的加工，選用鑄鋼棒材，通過機械加工工藝制成輥芯，沿輥芯軸線方向的表面均布開有槽道，得到輥芯基件；

步驟二，金屬副相的制備：采用質量分數為40～45％的Cr12MoV冷作模具鋼廢料、10～15％的1Cr18Ni9Ti、1.0～1.5％的金屬鋁、0.5～0.82％的RE、1.0～1.2％的硼鐵、1.8～2.0％的氮化鉻鐵、1.6～1.8％的硅鈣鋇合金和0.6～0.8％的稀土鎂硅鐵合金配料，余量為Q235廢鋼；在中頻感應電爐內混合加熱熔化，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；

步驟三，金屬基相與金屬副相的復合：當金屬副相的鋼液溫度降至1450～1470℃時，將鋼液澆入金屬基相上，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，得到第一復合體；

步驟四，將融合相熔敷在第一復合體的表面，得到第二復合體；

步驟五，在第二復合體的表面復合硬質相，硬質相為合金粉芯絲/帶材骨架，第二復合體表面上編織出一定厚度的合金粉芯絲/帶材骨架，并通過綁扎或焊接的方法在軋輥芯部表面固定，形成預制件，合金粉芯絲/帶材骨架的實際體積占澆鑄復合層總體積的20％～80％；再將步驟二制成的鋼液澆注在硬質相上，并且在中頻感應電爐內進行加熱，溫度升到1450-1500℃后，每隔30min降溫200-300℃，冷卻至室溫后制成導衛輥。

進一步地，所述融合相為Cr18Mn8Ni5N不銹鋼粉末和WC粉末，通過激光熔覆的方式涂覆在第一復合體上。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明的由于采用合金粉芯絲或帶材，內部填充合金粉末，在基體金屬液的高溫作用下，析出大量彌散的高硬度的硬質化合物，凝固后便形成了鑲嵌在基體金屬中的宏觀上呈柱/帶狀的硬質相，并與基體金屬形成良好的冶金過渡結合，界面結合牢固，復合耐磨層抗拉性能和抗壓性能好。

2、本發明的導輪通過采用原生硬質相復合耐磨軋鋼導衛輥的表面復合材料由硬質相、融合相、金屬基相和金屬副相通過澆鑄復合，具有結構柔性好，耐磨性好，硬度高。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。