[發明專利]一種離心澆注耐磨輥環及制備方法

有效

• 申請號: 201611254453.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106884124B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 韓建寧;胡兵;白思諾;胡志剛
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;B22D13/04;C21D9/40
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

本發明公開了一種離心澆注耐磨輥環及制備方法，工作層成分及重量百分含量為C 1.50～2.30，Si 0.20～1.00，Mn 0.20～1.00,Ni 0.20～1.20,Cr 2.00～5.00，Mo 0.20～1.00,P≤0.03%，S≤0.03%，V 0.20～0.6%，余量為Fe及不可避免的雜質；芯部成分及重量百分含量為C 1.00～1.80%，Si 1.20～1.80%，Mn 0.60～1.00%，P≤0.03%，S≤0.03%，其余為Fe和不可避免的雜質。工藝步驟包括：a）冶煉：分別熔煉內、外層鐵水，出電爐前向外層鐵水中加入復合材料并攪拌，在內層鐵水出電爐前進行球化變質處理；b）離心澆注：將外層鐵水澆入至鑄型內；外層鐵水凝固后，將內層鐵水澆注到鑄型內，在離心狀態下凝固得輥環毛坯；c）熱處理；d）最終處理。通過本發明的制備方法得到的輥環耐磨性能提升了1.5倍左右。

技術領域

本發明涉及生產輥環產品時加入金屬基顆粒復合材料的離心澆注方法，屬于金屬材料制備領域。

背景技術

隨著鋼鐵產業產能的嚴重過剩，各大鋼廠對節能降耗更加地重視，對輥環產品的耐磨性、抗事故性能提出了越來越高的要求，同時對輥環使用表面質量有了更高的要求。

目前，輥環產品的主要是高碳半鋼離心復合輥環，耐磨性能較差，使用下機表面質量粗糙，對軋材的表面質量影響較大，而抗事故性能也存在一定的缺陷，尤其是用到中后期出現的裂紋、剝落甚至斷裂情況也時有發生，在長時間軋制后輥面溫度提高，軋輥的硬度下降，磨損較大，并且隨著使用層厚度的減小，硬度落差會隨之降低。同時，現有市面上的輥環產品一般主要依靠基體中析出的碳化物來進行磨損，耐磨性較差，在使用過程中磨損量相對較大，造成輥環產品使用壽命不足。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是針對現有技術中的不足提供一種離心澆注耐磨輥環及制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種離心澆注耐磨輥環，包括石墨鋼材質的芯部，其特征在于：包括加入金屬基顆粒復合材料的半鋼材質的工作外層，

工作層各合金成分及重量百分含量為C 1.50～2.30，Si 0.20～1.00，Mn 0.20～1.00,Ni 0.20～1.20,Cr 2.00～5.00，Mo 0.20～1.00,P≤0.03％，S≤0.03％，V 0.20～0.6％，余量為Fe及不可避免的雜質；

芯部各合金成分及重量百分含量為C 1.00～1.80％，Si 1.20～1.80％，Mn 0.60～1.00％，P≤0.03％，S≤0.03％，其余為Fe和不可避免的雜質。

一種離心澆注耐磨輥環的制備方法，包括以下工藝步驟：

a)冶煉：在中頻電爐內分別熔煉內、外層鐵水，在出電爐前向外層鐵水中加入金屬基顆粒復合材料并控溫攪拌均勻，在內層鐵水出電爐前進行球化變質處理；

b)離心澆注：將加入金屬基顆粒復合材料的外層鐵水澆入至高速旋轉的鑄型內；外層鐵水凝固后，將內層鐵水澆注到高速旋轉的鑄型內，在離心狀態下凝固得到輥環毛坯；

c)熱處理：將合格的輥環毛坯進行去應力退火，退火后隨爐冷卻，進行預加工，再次正火、回火處理后冷卻；

d)最終處理：將熱處理完成后的輥環按尺寸進行精加工，制成輥環，并進行UT、硬度和金相檢測，達標后入庫。

本發明技術方案的進一步改進在于：步驟a)中金屬基顆粒復合材料在加入外層鐵水之前要進行預熱處理，預熱處理的溫度為450～500℃。

本發明技術方案的進一步改進在于：步驟a)中金屬基顆粒復合材料的加入時間為出爐前的5～10分鐘。

本發明技術方案的進一步改進在于：步驟a)中金屬基顆粒復合材料是TiC和WC的復合材料。