[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN105821296A - 一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法 - Google Patents

一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105821296A
CN105821296A CN201610354905.8A CN201610354905A CN105821296A CN 105821296 A CN105821296 A CN 105821296A CN 201610354905 A CN201610354905 A CN 201610354905A CN 105821296 A CN105821296 A CN 105821296A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
cast
chromium alloy
alloy cast
working lining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610354905.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105821296B (zh
Inventor
闫玉荣
方勤波
肖万宏
苏海根
牛飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUBEI GOLD STANDARD GENERAL ROLLER Co Ltd
Original Assignee
HUBEI GOLD STANDARD GENERAL ROLLER Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUBEI GOLD STANDARD GENERAL ROLLER Co Ltd filed Critical HUBEI GOLD STANDARD GENERAL ROLLER Co Ltd
Priority to CN201610354905.8A priority Critical patent/CN105821296B/zh
Publication of CN105821296A publication Critical patent/CN105821296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105821296B publication Critical patent/CN105821296B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
    • C21C1/105—Nodularising additive agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

本发明提供一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法，轧辊由高铬合金铸铁工作层和球墨铸铁辊芯组成，工作层的元素及其质量百分含量为2.6～2.8％C，0.5～0.9％Si，0.3～0.8％Mn，20～22％Cr，0.6～1.5％Ni，0.2～0.3％Mo，0.2～0.4％Cu，0.001～0.003％B，0.1～0.6％V，0.01～0.03％RE，＜0.05％的P和＜0.05％的S，余量为铁，用离心机浇铸方式复合工作层和辊芯，经过亚临界热处理制备成高铬合金铸铁轧辊。本发明的高铬合金铸铁轧辊，具有良好的耐磨性和韧性，抗热裂性能好，延长了轧辊的使用寿命，热处理温度低，节能环保。

Description

一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轧辊，特别涉及一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法，属于轧辊制造技术领域。
背景技术
轧辊是轧钢生产中的主要消耗备件，其质量直接影响到轧材的表面质量和轧材的生产成本，提高轧辊质量、降低轧辊成本一直是轧辊生产企业关注的课题。目前常用的轧辊材质有高镍铬无限冷硬铸铁、半钢、高铬白口铸铁和高碳高速钢等。高镍铬无限冷硬铸铁轧辊脆性大，半钢轧辊硬度低、耐磨性差，高碳高速钢虽然硬度高、耐磨性好，但是需要加入较多的钨、钼、钒、铌等铁合金，造成了资源的巨大浪费。高铬合金铸铁轧辊经热处理后显微组织中存在高硬度的M7C3型碳化物，彼此孤立分布，因此具有较高的耐磨性。但是，现有技术的高铬合金铸铁轧辊还存在以下不足：第一，抗热裂性较差，辊身容易产生裂纹而剥落，影响轧辊的使用寿命；第二，轧辊通常采用去稳处理加回火处理，存在热应力，容易变形和开裂，降低轧辊的使用寿命，而且，去稳处理的温度很高，生产中需要消耗大量的能源，也不利于环保。
发明内容
本发明提供一种高铬合金铸铁轧辊，在高铬合金铸铁轧辊工作层加入V、B、Cu和RE元素，复合离心铸造并经过亚临界热处理得到高铬合金铸铁轧辊，具有良好的耐磨性和韧性，使用性能好，抗热裂性能好，延长了轧辊的使用寿命，热处理温度低，节能环保。
本发明为实现上述技术目的，采用如下的技术方案。
一种高铬合金铸铁轧辊，包括高铬合金铸铁工作层和球墨铸铁辊芯，高铬合金铸铁工作层的化学元素成分及其质量百分含量为：C：2.6～2.8％，Si：0.5～0.9％，Mn：0.3～0.8％，Cr：20～22％，Mo：0.2～0.3％，Ni：0.6～1.5％，Cu：0.2～0.4％，B:0.001～0.003％，V：0.1～0.6％，RE：0.01～0.03％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
高铬合金铸铁轧辊的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一，熔炼
高铬合金铸铁工作层铁水的熔炼，在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1530～1600℃，并加入RE精炼调质，调整成分合格后，即得高铬合金铸铁工作层铁水。
球墨铸铁辊芯铁水的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1440～1500℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后即得球墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.5～0.9％，球化剂为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.1～1.6％；
步骤二，复合离心铸造成型
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速≥1000r/min。
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁工作层铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1530～1600℃。
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1220～1250℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390～1410℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1150～1170℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1390～1410℃。
浇铸完毕得到成型轧辊。
步骤三：热处理
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以9～13℃/h的速率加热至540～600℃，保温8～15h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁轧辊。
本发明中高铬合金铸铁工作层的化学元素成分及其质量百分含量按照以下原则确定。
C：C能够形成耐磨性好的高硬度碳化物，但是过多的C会增加铸铁的脆性，综合考虑上述因素，将C元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在2.6～2.8％。
Si：Si元素的加入可以防止高铬合金铸铁工作层的其它合金元素氧化，但是，Si元素也是非碳化物的形成元素，会降低高铬合金铸铁工作层的淬透性，综合考虑上述因素，将Si元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.5～0.9％。
Mn：Mn元素的存在可以扩大高铬合金铸铁工作层中的奥氏体相区，同时可以改善高铬合金铸铁工作层的淬透性，然而，过多的Mn会降低高铬合金铸铁工作层的抗热裂性能，综合考虑上述因素，将Mn元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.3～0.8％。
Cr：Cr元素不仅可以增加高铬合金铸铁工作层的耐磨性，也可提高高铬合金铸铁工作层基体的淬透性和抗氧化性，然而，Cr元素含量过高，其保护性会下降，综合考虑上述因素，将Cr元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在20～22％。
Mo：Mo元素在高铬合金铸铁工作层中的存在可以增加碳化物的化学稳定性，而且可以提高高铬合金铸铁工作层的高温耐磨性，但价格偏高，综合上述因素，将Mo元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.2～0.3％。
Ni：Ni元素在高铬合金铸铁工作层中的存在可以促使高铬合金铸铁工作层中奥氏体的形成，提高其抗蠕变能力，而且，与高铬合金铸铁工作层中的Cr、Mo等元素协同作用，可以大幅提高高铬合金铸铁工作层的热强度和热疲劳强度，但价格偏高，综合上述因素，将Ni元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.6～1.5％。
Cu：在高铬合金铸铁工作层中加入Cu元素，可以提高其耐腐蚀性，同时提高其强度和韧性，然而，过量Cu元素的加入会导致微裂纹的产生，综合考虑上述因素，将Cu元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.2～0.4％。
B：B元素可以提高淬透性，增强高铬合金铸铁的耐磨性，抗剥落能力好，但是过多的B会导致脆性增加，综合考虑上述因素，将B元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.001～0.003％。
V：VC非常稳定，且拥有很高的硬度，其显微硬度高达HV2400，且其加入使得高铬合金铸铁工作层的马氏体含量增加，因此，V元素的加入可以提高高铬合金铸铁工作层的硬度。同时，V的加入可以细化碳化物晶粒，有助于形成孤立分布的碳化物，减少网状碳化物的含量，因此可以提高高铬合金铸铁工作层的综合性能。但是，当V元素含量高时会对高铬合金铸铁的耐热性产生不利影响，因此，本发明中V在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量为0.5～3.0％。
RE：RE作为变质剂复合加入高铬合金铸铁工作层，能够进一步细化晶粒，净化晶界，尤其是能够使铸态共晶碳化物变为条块状或者球团状，在获得高硬度的同时提高高铬合金铸铁工作层的冲击韧性。本发明中RE在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量为0.01～0.03％。
S和P：作为杂质元素，将S和P元素在高铬合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.05％以下。
合理的热处理工艺可以消除高铬合金铸铁轧辊在冷却过程中产生的内应力，并且能使高铬合金铸铁工作层的基体组织和碳化物得到改善，从而得到耐磨性好、综合性能优良的高铬合金铸铁轧辊。因此，热处理工艺也是获得性能良好的高铬合金铸铁轧辊的重要因素。目前高铬合金铸铁轧辊通常采用的热处理工艺是去稳处理加回火处理，去稳处理会产生热应力，容易导致高铬合金铸铁工作层产生裂纹和开裂，而且，高的去稳处理温度也会消耗大量的能源，不利于环保。而亚临界热处理温度低，有利于节约轧辊生产成本，且节能环保，亚临界热处理可以使高铬合金铸铁轧辊铸态存在的奥氏体发生马氏体化转变，但是不会改变碳化物的数量、形态和分布。
本发明的高铬合金铸铁工作层中加入V元素，可以细化碳化物的晶粒，有助于细小弥散分布的碳化物的形成，减少网状碳化物的含量，同时，加入RE元素作为变质剂，进一步细化晶粒，净化晶界，能够使共晶碳化物弥散分布。以上两种元素的加入，使得高铬合金铸铁工作层在铸态即形成了菊花瓣状弥散分布的碳化物。
在上述基础上，本发明采用亚临界热处理工艺，将高铬合金铸铁轧辊以9～13℃/h的速率加热至540～600℃，保温8～15h后，空气中冷却至室温。这种热处理方式对高铬合金铸铁轧辊工作层的碳化物形态、数量和分布没有影响，但是会使铸态的奥氏体在冷却过程中发生马氏体转变，将铸态中较多的残余奥氏体转变为马氏体，得到了马氏体为基体，残余奥氏体含量在8～15％，碳化物呈菊花瓣形状孤立分布的组织，碳化物和马氏体的存在提高了高的硬度，残余奥氏体的存在可以阻止裂纹的扩展提供了良好的韧性，因此本发明提供的高铬合金铸铁工作层在具有良好的耐磨性的同时，具有良好的韧性，不易开裂，抗热裂性能好。
而且，本发明由于避免了温度较高的去稳处理，降低了高铬合金铸铁轧辊的热应力，进一步降低了微裂纹的产生，提高了高铬合金铸铁轧辊的抗剥落能力。
同时，由于高铬合金铸铁工作层中含有Mo、Cu元素，可以使高铬合金铸铁工作层在亚临界热处理过程中产生二次硬化，进一步提高高铬合金铸铁工作层的耐磨性。
本发明采用上述技术方案取得如下技术效果：
1、本发明提供的高铬合金铸铁轧辊，通过对高铬合金铸铁工作层元素及其质量百分含量的选择和控制，得到具有良好的耐磨性，同时具有较好的韧性、耐腐蚀性和抗热裂性的高铬合金铸铁轧辊，高铬合金铸铁轧辊的使用寿命提高了1.4倍。
2、本发明提供的高铬合金铸铁轧辊，高铬合金铸铁工作层中加入V和RE元素，得到了铸态即细小弥散分布在基体中的碳化物。在此条件下，采用亚临界热处理工艺，得到了马氏体为基体，残余奥氏体含量在8～15％，共晶碳化物呈菊花瓣形状孤立分布的组织。热处理后的高铬合金铸铁轧辊不但硬度高，而且韧性好，不易开裂，延长了轧辊的使用寿命。
3、本发明提供的高铬合金铸铁轧辊工作层中含有Mo、Cu元素，可以使高铬合金铸铁工作层在亚临界热处理过程中产生二次硬化，进一步提高高铬合金铸铁工作层的硬度和耐磨性。
4、本发明通过对高铬合金铸铁轧辊采用亚临界热处理，避免了常用的去稳处理加回火处理工艺，不但降低了高铬合金铸铁轧辊的成本，改善了工人的工作条件，同时也节省了能源，有利于节能环保。
具体实施方式
以下对本发明提供的高铬合金铸铁轧辊的技术方案进行进一步的描述，使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
实施例1
步骤一，熔炼
高铬合金铸铁工作层按照如下配比配料：C：2.6％，Si：0.5％，Mn：0.3％，Cr：20％，Mo：0.2％，Ni：0.6％，Cu：0.2％，B:0.001％，V：0.1％，RE：0.01％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁熔炼温度为1530℃，并加入RE进行精炼调质，调整成分合格后，得到高铬合金铸铁工作层铁水。
球墨铸铁辊芯的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1440℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后即得球墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.5％，球化剂为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.1％。
步骤二，复合离心铸造成型
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速1000r/min。
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁工作层铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1530℃。
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1220℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯的总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1150℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1390℃。
浇铸完毕得到成型轧辊。
步骤三：热处理
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以9℃/h的速率加热至540℃，保温8h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁轧辊。
实施例2
步骤一，熔炼
高铬合金铸铁工作层按照如下配比配料：C：2.7％，Si：0.7％，Mn：0.5％，Cr：21％，Mo：0.25％，Ni：0.8％，Cu：0.3％，B:0.002％，V：0.3％，RE：0.02％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1550℃，并加入RE进行精炼调质，调整成分合格后，得到高铬合金铸铁工作层铁水。
球墨铸铁辊芯的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1450℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后即得球墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.6％，球化剂为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.2％。
步骤二，复合离心铸造成型
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速1200r/min。
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁工作层铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1550℃。
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1230℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1400℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯的总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1160℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1400℃。
浇铸完毕得到成型轧辊。
步骤三：热处理
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以10℃/h的速率加热至550℃，保温10h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁轧辊。
实施例3
步骤一，熔炼
高铬合金铸铁工作层按照如下配比配料：C：2.74％，Si：0.73％，Mn：0.56％，Cr：21.5％，Mo：0.26％，Ni：1.14％，Cu：0.3％，B:0.002％，V：0.37％，RE：0.024％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1570℃，并加入RE进行精炼调质，调整成分合格后即得高铬合金铸铁工作层铁水。
球墨铸铁辊芯的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1480℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后即得球墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.7％，球化剂为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.4％。
步骤二，复合离心铸造成型
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速1300r/min。
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁工作层铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1570℃。
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1235℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1400℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯的总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1160℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1400℃。
浇铸完毕得到成型轧辊。
步骤三：热处理
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以11℃/h的速率加热至580℃，保温12h后，空气中冷却至室温。
实施例4
步骤一，熔炼
高铬合金铸铁工作层按照如下配比配料：C：2.7％，Si：0.8％，Mn：0.7％，Cr：21％，Mo：0.25％，Ni：1.2％，Cu：0.3％，B:0.002％，V：0.5％，RE：0.02％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1580℃，并加入RE进行精炼调质，调整成分合格后，得到高铬合金铸铁工作层铁水。
球墨铸铁辊芯的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1490℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后即得球墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.8％，球化剂为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.5％。
步骤二，复合离心铸造成型
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速1400r/min；
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁工作层铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1580℃。
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1240℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1400℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯的总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1160℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1400℃。
浇铸完毕得到成型轧辊；
步骤三：热处理
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以12℃/h的速率加热至590℃，保温13h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁轧辊。
实施例5
步骤一，熔炼
高铬合金铸铁工作层按照如下配比配料：C：2.8％，Si：0.9％，Mn：0.8％，Cr：22％，Mo：0.3％，Ni：1.5％，Cu：0.4％，B:0.003％，V：0.6％，RE：0.03％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1600℃，并加入RE精炼调质，调整成分合格后即得高铬合金铸铁工作层铁水。
球墨铸铁辊芯的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1500℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后即得球墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.9％，球化剂为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.6％。
步骤二，复合离心铸造成型
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速1500r/min。
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1600℃；
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1250℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1410℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1170℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1410℃。
浇铸完毕得到成型轧辊。
步骤三：热处理
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以13℃/h的速率加热至600℃，保温15h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁轧辊。
表1为实施例1～5的高铬合金铸铁轧辊的硬度和冲击韧性测试结果。
表1高铬合金铸铁轧辊性能
实施例1～5的高铬合金铸铁轧辊的硬度和冲击韧性测试结果表明本发明提供的高铬合金铸铁轧辊不仅具有高的硬度，而且具有良好的冲击韧性。轧辊工作层不易发生裂纹和开裂，延长了轧辊的使用寿命。经实验，本发明提供的高铬合金铸铁轧辊的使用寿命比现有技术的轧辊提高了1.4倍。
本发明提供的高铬合金铸铁轧辊及其制备方法，不受上述实施例的限制，凡是利用本发明的方法，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种高铬合金铸铁轧辊，包括高铬合金铸铁工作层和球墨铸铁辊芯，其特征在于：所述高铬合金铸铁工作层的化学元素成分及其质量百分含量为：C：2.6～2.8％，Si：0.5～0.9％，Mn：0.3～0.8％，Cr：20～22％，Mo：0.2～0.3％，Ni：0.6～1.5％，Cu：0.2～0.4％，B:0.001～0.003％，V：0.1～0.6％，RE：0.01～0.03％，S：＜0.05％，P：＜0.05％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的高铬合金铸铁轧辊的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，熔炼：
高铬合金铸铁工作层铁水的熔炼，在中频感应炉中按照高铬合金铸铁工作层的元素质量百分含量加入生铁、废辊、废钢、白铁屑、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1530～1600℃，并加入RE精炼调质，调整成分合格后，即得高铬合金铸铁工作层铁水；
球墨铸铁辊芯铁水的熔炼，球墨铸铁辊芯的熔炼温度为1440～1500℃，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，即得球墨铸铁辊芯铁水，所述孕育剂为硅钡，所述孕育剂在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.5～0.9％，所述球化剂为钇基重稀土，所述球化剂在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.1～1.6％；
步骤二，复合离心铸造成型：
使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁轧辊，卧式离心机转速≥1000r/min；
浇铸高铬合金铸铁工作层，将高铬合金铸铁工作层铁水注入离心机铸型内，浇铸温度为1530～1600℃；
浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬合金铸铁工作层的内壁温度冷却至1220～1250℃，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390～1410℃，浇铸质量为球墨铸铁辊芯总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1150～1170℃时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1390～1410℃；
浇铸完毕得到成型轧辊；
步骤三，热处理：
将步骤二中得到的成型轧辊脱模，空气中冷却至室温，然后以9～13℃/h的速率加热至540～600℃，保温8～15h后，空气中冷却至室温，即得所述高铬合金铸铁轧辊。
CN201610354905.8A 2016-05-26 2016-05-26 一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法 Active CN105821296B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610354905.8A CN105821296B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610354905.8A CN105821296B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105821296A true CN105821296A (zh) 2016-08-03
CN105821296B CN105821296B (zh) 2017-11-21

Family

ID=56531292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610354905.8A Active CN105821296B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105821296B (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106498306A (zh) * 2016-11-14 2017-03-15 安徽名杰净化科技有限公司 一种空气净化器有机物滤网制备方法
CN106825053A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 常州凯达重工科技有限公司 一种高速钢型钢成品轧辊及其制备方法
CN107419163A (zh) * 2017-07-04 2017-12-01 镇江蓝舶科技股份有限公司 一种抛头用合金铸铁材料
CN108456820A (zh) * 2018-01-19 2018-08-28 江苏双星特钢有限公司 一种双合金复合锤头及其制造方法
CN108723091A (zh) * 2018-06-25 2018-11-02 湖北金标通用轧辊有限公司 一种化工用高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108754299A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 湖北金标通用轧辊有限公司 一种钨变质处理的高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108796350A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 湖北金标通用轧辊有限公司 一种化工用高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108796353A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 湖北金标通用轧辊有限公司 一种高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108796352A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 湖北金标通用轧辊有限公司 一种钨变质处理的高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN109261925A (zh) * 2018-06-25 2019-01-25 湖北金标通用轧辊有限公司 一种高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN109868469A (zh) * 2019-03-13 2019-06-11 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种用于激光制造轧机牌坊和轧辊轴承座复合衬板的粉末材料及其制造方法
CN110129679A (zh) * 2019-06-13 2019-08-16 宁国市华丰耐磨材料有限公司 一种高铬合金铸球及其制备方法
CN110747387A (zh) * 2019-12-04 2020-02-04 山东汇丰铸造科技股份有限公司 一种高强度耐磨球墨铸铁制造方法
CN111041339A (zh) * 2019-12-05 2020-04-21 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 一种高疲劳性能的高硅铁素体球墨铸铁材料及其制备方法
CN111926243A (zh) * 2020-10-12 2020-11-13 常州凯达重工科技有限公司 马氏体耐磨铸铁及轧辊用含钛马氏体耐磨铸铁的制备方法
CN111996439A (zh) * 2020-10-30 2020-11-27 常州凯达重工科技有限公司 大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU449981A1 (ru) * 1973-05-24 1974-11-15 Институт черной металлургии Чугун
SU1036788A1 (ru) * 1982-05-04 1983-08-23 Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов Чугун
CN1068149A (zh) * 1991-06-28 1993-01-20 成都市新都机械轧辊厂 钒钛无限冷硬球铁轧辊及铸造方法
CN1070433A (zh) * 1991-09-12 1993-03-31 川崎制铁株式会社 轧辊外层材料和离心铸造的复合轧辊
CN101015836A (zh) * 2006-11-22 2007-08-15 袁厚之 焊接钢管用铸造高铬铁或铸造高铬钢轧辊
CN101265547A (zh) * 2008-04-25 2008-09-17 北京工业大学 一种高铬锰铸铁轧辊及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU449981A1 (ru) * 1973-05-24 1974-11-15 Институт черной металлургии Чугун
SU1036788A1 (ru) * 1982-05-04 1983-08-23 Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов Чугун
CN1068149A (zh) * 1991-06-28 1993-01-20 成都市新都机械轧辊厂 钒钛无限冷硬球铁轧辊及铸造方法
CN1070433A (zh) * 1991-09-12 1993-03-31 川崎制铁株式会社 轧辊外层材料和离心铸造的复合轧辊
CN101015836A (zh) * 2006-11-22 2007-08-15 袁厚之 焊接钢管用铸造高铬铁或铸造高铬钢轧辊
CN101265547A (zh) * 2008-04-25 2008-09-17 北京工业大学 一种高铬锰铸铁轧辊及其制备方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106498306A (zh) * 2016-11-14 2017-03-15 安徽名杰净化科技有限公司 一种空气净化器有机物滤网制备方法
CN106825053A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 常州凯达重工科技有限公司 一种高速钢型钢成品轧辊及其制备方法
CN106825053B (zh) * 2016-12-29 2018-10-02 常州凯达重工科技有限公司 一种高速钢型钢成品轧辊及其制备方法
CN107419163A (zh) * 2017-07-04 2017-12-01 镇江蓝舶科技股份有限公司 一种抛头用合金铸铁材料
CN108456820A (zh) * 2018-01-19 2018-08-28 江苏双星特钢有限公司 一种双合金复合锤头及其制造方法
CN109261925A (zh) * 2018-06-25 2019-01-25 湖北金标通用轧辊有限公司 一种高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108796350A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 湖北金标通用轧辊有限公司 一种化工用高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108796353A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 湖北金标通用轧辊有限公司 一种高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108796352A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 湖北金标通用轧辊有限公司 一种钨变质处理的高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108723091A (zh) * 2018-06-25 2018-11-02 湖北金标通用轧辊有限公司 一种化工用高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108754299A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 湖北金标通用轧辊有限公司 一种钨变质处理的高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN108723091B (zh) * 2018-06-25 2020-01-14 湖北金标通用轧辊有限公司 一种化工用高铬铸铁轧辊及其制备方法
CN109868469B (zh) * 2019-03-13 2020-09-22 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种用于激光制造轧机牌坊和轧辊轴承座复合衬板的粉末材料及其制造方法
CN109868469A (zh) * 2019-03-13 2019-06-11 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种用于激光制造轧机牌坊和轧辊轴承座复合衬板的粉末材料及其制造方法
CN110129679A (zh) * 2019-06-13 2019-08-16 宁国市华丰耐磨材料有限公司 一种高铬合金铸球及其制备方法
CN110747387A (zh) * 2019-12-04 2020-02-04 山东汇丰铸造科技股份有限公司 一种高强度耐磨球墨铸铁制造方法
CN111041339A (zh) * 2019-12-05 2020-04-21 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 一种高疲劳性能的高硅铁素体球墨铸铁材料及其制备方法
CN111926243A (zh) * 2020-10-12 2020-11-13 常州凯达重工科技有限公司 马氏体耐磨铸铁及轧辊用含钛马氏体耐磨铸铁的制备方法
CN111996439A (zh) * 2020-10-30 2020-11-27 常州凯达重工科技有限公司 大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法
CN111996439B (zh) * 2020-10-30 2021-03-23 常州凯达重工科技有限公司 大型高铬铁辊环及其装配式轧辊的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105821296B (zh) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105821296A (zh) 一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法
CN100485075C (zh) 一种高碳高钒高速钢复合轧辊及其热处理方法
CN101487102B (zh) 无钼镍中铬耐磨铸钢件及其制造方法
CN100494447C (zh) 一种离心复合改进型无限冷硬铸铁轧辊及其制备方法
CN105821297B (zh) 一种高铬钒钛合金铸铁轧辊及其制备方法
CN103014516B (zh) 一种含硼低合金高速钢轧辊及其制造方法
CN103526125B (zh) 一种半钢轧辊及其制造方法
CN100574910C (zh) 离心铸造半钢/石墨钢复合辊环及其制备方法
CN105618715A (zh) 一种耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法
CN103498107A (zh) 耐高温高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法
CN108277443A (zh) 4200mm以上宽厚板轧机支承辊及其制造工艺
CN105587773B (zh) 一种高硬度轴承
CN101215671B (zh) 抗锌液腐蚀磨损材料及其制造方法
CN105587771B (zh) 一种使用寿命长轴承
CN105002439A (zh) 一种布氏硬度400级耐磨钢及其制造方法
CN105239015A (zh) 一种高碳中锰耐磨钢及热轧板制造方法
CN103589962A (zh) 一种铸造法获得的复合耐磨材料及其制备方法
CN102371273B (zh) 一种高铬铸铁轧辊及其生产方法
CN105673706A (zh) 一种耐磨耐腐蚀轴承
CN105624569A (zh) 一种高耐磨轴承
CN101773935B (zh) 高速钢复合轧辊及其制备方法
CN103993239A (zh) 一种矿山湿法磨机衬板及其制备方法
CN1067443C (zh) 多元钨合金铸铁辊环及其制造方法
CN105463302B (zh) 一种高硬度球墨铸铁锤头的制备方法
CN106916926A (zh) 一种高铬铸铁用水基聚合物淬火液

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 441100 Xiangfan province Hubei City Xiangzhou District diamond Avenue South (Si Wan gas station opposite)

Applicant after: HUBEI GOLD STANDARD GENERAL ROLLER CO., LTD.

Address before: 441100 Xiangfan province Hubei City Xiangzhou District stone Avenue South (Chiwan gas station)

Applicant before: HUBEI GOLD STANDARD GENERAL ROLLER CO., LTD.

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant