[發明專利]一種合金球墨鑄鐵軋輥及其制備工藝

有效

• 申請號: 201610824533.0
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106222527B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 柯志敏;陳永成;何良榮;張紅林
• 申請（專利權）人: 廣東中天創展球鐵有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/06;C22C37/10;C22C33/08
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙)44295
• 代理人: 龔元元

技術領域

本發明涉及球墨鑄鐵領域，具體地說是一種合金球墨鑄鐵軋輥及其制備工藝。

背景技術

球墨鑄鐵軋輥可以用在各種型鋼和板鋼的開坯軋機、粗軋機和精軋前的軋機上。其服役特點是軋制溫度高、鋼錠變形量大，與板坯分離后，軋輥隨又要在連續噴水下急速冷卻，從而使軋輥表面承受交變的熱應力的作用，容易造成輥身表面產生大量的熱裂紋。因此，軋輥需要兼有高的強度與韌性，良好的耐磨性以提高其軋制量，較好的抗熱疲勞性能以提高其耐熱性。

現有技術中，當球墨鑄鐵厚度較小時，其硬度可以超過300HBW，但是當球墨鑄鐵的厚度大于200mm，特別是壁厚達到500mm時，硬度就很難超過300HBW，并且硬度不均很難達到使用要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合金球墨鑄鐵軋輥及其制備工藝，該合金球墨鑄鐵軋輥硬度HBW300以上，軋輥表面硬度任意點間的硬度值相差不大于20HBW。

本發明的具體的技術方案為：一種合金球墨鑄鐵軋輥，所述的合金球墨鑄鐵軋輥的直徑厚度為205-500mm，合金球墨鑄鐵軋輥硬度HBW300以上，表面硬度任意點間的硬度值相差不得大于20HBW，由以下組分及制備工藝制備而成：

C：3.50～3.60wt%；Si：2.1～2.3 wt%；Mn：0.5～0.8 wt%； Cr：0.2～0.3 wt%；Mo：0.4～0.6 wt%；Cu：0.7～0.8 wt%；Sb：0.006~0.009wt%；P：≤0.030wt%；S：≤0.010wt%；RE：≤0.010wt%；Mg：0.035～0.045wt%，余量鐵以及不可除雜質；

所述制備工藝如下：

步驟1：熔煉，將原料在電爐中熔煉, 熔煉時控制原料中Ti≤0.020wt%；

步驟2：球化，將熔煉后的金屬液溫度達到1440～1450℃時出爐進行球化處理，采用的球化劑為重稀土球化劑和輕稀土球化劑，其中，所述重稀土球化劑和輕稀土球化劑的重量比為7~6:3~4，球化劑的用量為步驟1中的原料總量的1.2wt%；

步驟3：澆注，將球化處理后的金屬液溫度達到1350℃～1360℃時澆注得到軋輥；

步驟4：熱處理，將軋輥裝爐在升溫階段控制升溫速率：60℃/h，在650℃時保溫2.5h，最后升溫880℃～920℃，保溫4小時，然后噴霧冷卻20分鐘，吹風冷卻2～4小時，580℃～600℃回火，保溫5小時，爐冷即得合金球墨鑄鐵軋輥。

在上述的合金球墨鑄鐵軋輥中，由以下組分組成：C：3.55%；Si：2.23wt%；Mn：0.74wt%； Cr：0.20 wt%；Mo：0.44 wt%；Cu：0.78 wt%；Sb：0.0075wt%；P：0.021wt%；S：0.008wt%；RE：0.0057wt%；Mg：0.045wt%，余量鐵以及不可除雜質。

同時，本發明還公開了上述的合金球墨鑄鐵軋輥的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1：熔煉，將原料在電爐中熔煉，熔煉時控制原料中Ti≤0.020wt%；

步驟2：球化，將熔煉后的金屬液溫度達到1440～1450℃時出爐進行球化處理，采用的球化劑為重稀土球化劑和輕稀土球化劑，其中，所述重稀土球化劑和輕稀土球化劑的重量比為7~6:3~4，球化劑的用量為步驟1中的原料總量的1.2wt%；

步驟3：澆注，將球化處理后的金屬液溫度達到1350℃~1360℃時澆注得到軋輥；

步驟4：熱處理，將軋輥裝爐在升溫階段控制升溫速率60℃/h，在650℃時保溫2.5h，最后升溫880℃～920℃，保溫4小時，然后噴霧冷卻20分鐘，吹風冷卻2～4小時，580℃～600℃回火，保溫5小時，爐冷即得合金球墨鑄鐵軋輥。

在上述的合金球墨鑄鐵軋輥的制備工藝中，步驟1中，熔煉溫度小于1540℃~1550℃，原料融化完成后，在1500℃時靜置一段時間后除去上浮的雜質。

優選地，重稀土球化劑的組份為Mg：5.67wt%；Si：46.67 wt %；Ca：1.08 wt %；Y：1.02 wt %；Al：0.35 wt %；輕稀土球化劑的組份為Mg：5.88wt%；Si：45.43 wt %；Ca：1.02 wt %；Ce：0.42 wt%；Al：0.42 wt%。

在上述的合金球墨鑄鐵軋輥的制備工藝中，所述的球化處理的工藝為堤壩式球化包沖入法球化工藝。

在上述的合金球墨鑄鐵軋輥的制備工藝中，在澆注時，加入0.12%粒度為0.2～0.7mm的硫氧孕育劑進行隨流孕育處理。