專利名稱：高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄鐵軋輥技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥，并且還涉及這種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的制造方法。
背景技術(shù)：
軋輥是使(軋材)金屬產(chǎn)生塑性變形的工具，是決定軋機(jī)效率和軋材質(zhì)量的重要消耗部件。軋輥是軋鋼廠軋鋼機(jī)上的重要零件，利用一對或一組軋輥滾動時產(chǎn)生的壓力來軋碾鋼材。它主要承受軋制時的動靜載荷，磨損和溫度變化的影響。
軋機(jī)部件中軋輥的工作條件最為復(fù)雜的，其強(qiáng)度、抗熱裂性、硬度、耐磨性、耐沖擊性、光潔度等都是需要控制的重要指標(biāo)?，F(xiàn)有的軋輥材料多采用高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼，這類材質(zhì)的合金化程度較低，在經(jīng)過最終熱處理后，其淬硬層深度僅能滿足一般要求，而且使用中剝落和裂紋傾向嚴(yán)重，軋制壽命低。采用常規(guī)方法生產(chǎn)軋輥，在澆注后外層的鉻會向芯部擴(kuò)散，使芯部碳化物增多，強(qiáng)度明顯降低，容易導(dǎo)致軋輥的斷裂。另外，普通軋輥的抗高溫性、潤滑性較差，需在外層涂覆耐高溫潤滑助劑，且在工作中中需加油潤滑，維護(hù)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥及其制造方法，具有阻止軋輥被硫化和氧化的作用，起到抗高溫、耐磨性好、自潤滑等作用，可節(jié)省高合金材料。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥，由外層和芯部組成，所述外層包括按質(zhì)量百分比組成的下列成分c
2.8-3. 6，Si 0. 8-1. 9，Mn :0. 6-1. 3, Cr :1. 5-2. 8，Mo :0. 4-0. 8, W :0. 3-0. 9，Ae :0. 4-0. 8, V
O.1-0. 5，S :1. 9-3. O, P O. 08，Re :彡O. 05，其余為Fe ;所述芯部包括按質(zhì)量百分比組成的下列成分C 3. 0-3. 5，Si 1. 9-2. 5，Mn :0. 4-1. 2，Cr S O. 4，Mo :彡 O. 2，W :彡 O. 1，Ae ^ O. I, V 0. 1，S 0. 04，P S O. 1，Re :彡 O. 05，其余為 Fe。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的外層表面硬度為70-78HSD，芯部表面硬度為40-45HSD。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的輥頸抗拉強(qiáng)度彡 550MPa。上述高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的制作方法，包括以下步驟根據(jù)需要熔煉的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的成分要求將原料置于中頻感應(yīng)電熔熔煉、爐前處理、臥式離心機(jī)鑄造外層、澆注芯部鐵水、粗加工、回火、精加工，所述回火工藝為400-450°C保溫10-15小時，再隨爐冷卻至100°C以下后出爐空冷。
在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述中頻感應(yīng)電熔熔煉時采用的爐襯為堿性爐襯或中性爐襯。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述爐前處理包括加入脫氧劑進(jìn)行脫氧處理、加入變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明揭示了一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥及其制造方法，用高硫合金球墨鑄鐵制作軋輥，采用離心復(fù)合鑄造方法，將軋輥外層與芯部復(fù)合在一起。其主要特點(diǎn)是含有較高的硫，在制造過程中可以與Cr、Ae、Mn、W、V、Mo等在軋輥表面形成硫化物或氧化物，具有阻止軋輥被硫化和氧化的作用，起到抗高溫、耐磨性好、防腐蝕、自潤滑等作用，可節(jié)省高合金材料。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。本發(fā)明實(shí)施例包括
實(shí)施例一
根據(jù)需要熔煉的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的成分要求將原料置于中頻感應(yīng)電熔熔煉；然后加入脫氧劑進(jìn)行脫氧處理、加入變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理；再采用臥式離心機(jī)鑄造軋輥外層；然后合箱澆注芯部鐵水；出箱后進(jìn)行粗加工；接著進(jìn)行回火處理，按20°C /小時升溫至450°C，保溫12小時，再隨爐冷卻至10(TC，然后出爐空冷；最后精加工至規(guī)定尺寸。其中，中頻感應(yīng)電熔熔煉時采用的爐襯為堿性爐襯或中性爐襯。檢測所得合金成分及力學(xué)性能如下外層合金成分C 3. 4, Si 1. 5, Mn :1. O, Cr
2.3，Mo 0. 7，W 0. 7，Ae :0. 7，V :0. 4，S :2. 6，P :0. 07，Re :0. 07，其余為 Fe ;芯部合金成分C :3. 4，Si :2. 3，Mn :0. 9, Cr :0. 35，Mo :0. 15，W :0. 07，Ae :0. 07，V :0. 1，S :0. 04，P :0. 07，Re
O.07，其余為Fe。外層表面硬度為76HSD，芯部表面硬度為44HSD，硬度分布均勻性好；軋輥的輥頸抗拉強(qiáng)度為630MPa。實(shí)施例二
根據(jù)需要熔煉的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的成分要求將原料置于中頻感應(yīng)電熔熔煉；然后加入脫氧劑進(jìn)行脫氧處理、加入變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理；再采用臥式離心機(jī)鑄造軋輥外層；然后合箱澆注芯部鐵水；出箱后進(jìn)行粗加工；接著進(jìn)行回火處理，按20°C /小時升溫至400°C，保溫12小時，再隨爐冷卻至100°C，然后出爐空冷；最后精加工至規(guī)定尺寸。其中，中頻感應(yīng)電熔熔煉時采用的爐襯為堿性爐襯或中性爐襯。檢測所得合金成分及力學(xué)性能如下外層合金成分C 3. 2，Si 1. 2，Mn 0. 7，Cr
2.O, Mo 0. 5，W 0. 5，Ae 0. 5，V 0. 2，S 2. 2，P 0. 05，Re 0. 05，其余為 Fe ;芯部合金成分C :3. 2，Si :2. 1，Mn :0. 7，Cr :0. 2，Mo :0. 1，W :0. 05，Ae :0. 05，V :0. 1，S :0. 04，P :0. 05，Re
O.05，其余為Fe。外層表面硬度為73HSD，芯部表面硬度為42HSD，硬度分布均勻性好；軋輥的輥頸抗拉強(qiáng)度為580MPa。本發(fā)明揭示了一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥及其制造方法，用高硫合金球墨鑄鐵制作軋輥，采用離心復(fù)合鑄造方法，將軋輥外層與芯部復(fù)合在一起。其主要特點(diǎn)是含有較高的硫，在制造過程中可以與Cr、Ae、Mn、W、V、Mo等在軋棍表面形成硫化物或氧化物，具有阻止軋輥被硫化和氧化的作用，起到抗高溫、耐磨性好、防腐蝕、自潤滑等作用，可節(jié)省高合金材料。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥，由外層和芯部組成，其特征在于，所述外層包括按質(zhì)量百分比組成的下列成分c 2. 8-3. 6，Si 0. 8-1. 9，Mn :0. 6-1. 3，Cr :1. 5-2. 8，Mo O.4-0. 8, W 0. 3-0. 9，Ae :0. 4-0. 8，V :0. 1-0. 5，S :1. 9-3. O, P ≤ O. 08，Re :≥ O. 05，其余為Fe ;所述芯部包括按質(zhì)量百分比組成的下列成分C :3. 0-3. 5，Si :1. 9-2. 5，Mn :0. 4-1. 2，Cr ≤ O. 4，Mo :≤ O. 2，≤ O. 1，Ae ≤O. 1，V 0. 1，S 0. 04，P ≤ O. 1，Re :≥ O. 05，其余為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥，其特征在于，所述外層表面硬度為70-78HSD，芯部表面硬度為40-45HSD。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥，其特征在于，所述高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的輥頸抗拉強(qiáng)度彡550MPa。
4.一種如權(quán)利要求I所述的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的制造方法，包括以下步驟根據(jù)需要熔煉的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的成分要求將原料置于中頻感應(yīng)電熔熔煉、爐前處理、臥式離心機(jī)鑄造外層、澆注芯部鐵水、粗加工、回火、精加工，其特征在于，所述回火工藝為400-450°C保溫10-15小時，再隨爐冷卻至100°C以下后出爐空冷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的制造方法，其特征在于，所述中頻感應(yīng)電熔熔煉時采用的爐襯為堿性爐襯或中性爐襯。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥的制造方法，其特征在于，所述爐前處理包括加入脫氧劑進(jìn)行脫氧處理、加入變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高硫合金離心復(fù)合球墨鑄鐵軋輥及其制造方法，由外層和芯部組成，其中，作為一種新型材料，突破了元素硫在鋼鐵中是有害雜質(zhì)的傳統(tǒng)概念，外層合金成分中S的質(zhì)量百分比達(dá)到1.9-3.0。本發(fā)明采用高硫合金球墨鑄鐵離心復(fù)合鑄造方法制作軋輥，在制造過程中S可以與Cr、Ae、Mn、W、V、Mo等在軋輥外層形成硫化物，具有阻止軋輥被硫化和氧化的作用，起到抗高溫、耐磨性好、防腐蝕、自潤滑等作用，可節(jié)省高合金材料。
文檔編號C22C37/10GK102615107SQ20121009676
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者嚴(yán)志成, 馮文華, 浦小弟 申請人:常熟市軋輥廠限公司