[發明專利]一種高碳石墨鋼輥環及其制備方法

有效

• 申請號: 201611240423.6
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106636876B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 許健;周國祥;蔣志芳
• 申請（專利權）人: 常州凱達重工科技有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C37/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/34;C22C33/08;B22D13/02;C21D1/30;C21D1/28;C21D1/18;C21D9/38
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 徐琳淞

本發明涉及一種新型高碳石墨鋼輥環的制備方法。本發明輥環采用離心三層復合鑄造工藝，通過加入特殊碳化物元素V、Nb、Mo等合金，液相溫度至+120?150℃出鋼，加BaCa0.30?0.60％球化處理，球化后加0.50?0.60％CaSi孕育劑孕育，然后鎮靜3?8分鐘澆注，經冷開箱特殊熱處理，得到輥環表面硬度、基體金相組織符合要求的成品。本發明與普通輥環相比，產品通過加入特殊碳化物元素，經BaCa球化處理和CaSi孕育劑孕育，培植分布均勻的特殊細顆粒狀碳化物和具有抗氧化能力、起潤滑作用的球狀石墨，從而提高輥環的綜合性能，延長輥環的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種高碳石墨鋼輥環及其制備方法。

背景技術

經濟建設的發展對輥環的數量和質量提出了更高的要求，現有輥環在生產過程中易產生合金元素嚴重偏析，密度大的元素富集于輥環外層，密度小的元素富集于輥環內層，這樣使得輥環存在硬度低、耐磨性差、制備周期長，同時容易出現熱裂紋及抗熱疲勞性不佳等問題，直接影響輥環的產量和質量。因此，需研發一種新型的來解決上述弊端。

發明內容

本發明的針對上述弊端，首先，提供一種高碳石墨鋼輥環的技術方案。

一種高碳石墨鋼輥環的制備方法，其特征在于：該高碳石墨鋼輥環的三層化學成分為：外層化學成分C：2.30-2.50％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.50-1.00％；Cr：0.50-1.00％；Ni：3.00-3.50％；Mo：0.50-1.00％；V：0.30-0.60％；Nb：0.30-0.50％；P≤0.025％；S≤0.025％；Ba+Ca≥0.45％；Re≥0.20％；中間層化學成分C：2.00-2.20％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.60-0.80％；Cr≥0.30％；Ni≥0.20％；Mo≥0.15％；P≤0.025％；S≤0.025％；芯部化學成分C：1.20-1.50％；Si：1.35-1.65％；Mn：0.50-0.80％；P≤0.025％；S≤0.025％。余量為Fe及少量殘余元素。

所述的一種高碳石墨鋼輥環，其特征在于：所述高碳石墨鋼輥環澆注時，澆注溫度為液相溫度+60-80℃。

所述的一種高碳石墨鋼輥環，其特征在于：所述高碳石墨鋼輥環表面硬度為65-75HSD，輥環表面至孔型槽底硬度落差≤2HSD。

所述的一種高碳石墨鋼輥環，其特征在于：所述高碳石墨鋼輥環基體金相組織為：球狀石墨+Mo₂C₆、NbC、V₄C₃粒狀碳化物+貝氏體+少量馬氏體。

其次，提供一種高碳石墨鋼輥環的制備方法的技術方案。

一種高碳石墨鋼輥環的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、確定化學成分：該高碳石墨鋼輥環的三層化學成分為：外層化學成分C：2.30-2.50％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.50-1.00％；Cr：0.50-1.00％；Ni：3.00-3.50％；Mo：0.50-1.00％；V：0.30-0.60％；Nb：0.30-0.50％；P≤0.025％；S≤0.025％；Ba+Ca≥0.45％；Re≥0.20％；中間層化學成分C：2.00-2.20％；Si：1.40-1.60％；Mn：0.60-0.80％；Cr≥0.30％；Ni≥0.20％；Mo≥0.15％；P≤0.025％；S≤0.025％；芯部化學成分C：1.20-1.50％；Si：1.35-1.65％；Mn：0.50-0.80％；P≤0.025％；S≤0.025％。余量為Fe及少量殘余元素。

步驟二、澆注：該高碳石墨鋼輥環采用離心三層復合鑄造工藝，通過加入特殊碳化物元素V、Nb、Mo等合金，液相溫度至+120-150℃出鋼，加BaCa0.30-0.60％球化處理，球化后加0.50-0.60％CaSi孕育劑孕育，然后鎮靜3-8分鐘澆注。