高钒高速钢复合轧辊的制造方法_3

文档序号:9314563阅读:来源:国知局
所述孕 育剂为硅含量为75%的硅铁合金,添加量为0. 4~1. 0%。
[0046] (3)所述芯部铁水的化学成分及重量百分比为2. 9~3. 6C、0. 1~0· 6Cr、0. 2~ I. 2Ni、0. lRe、P 彡 0· 04、S 彡 0· 04、Μη0· 3 ~L 0、1· 3 ~2. OSi,其余为 Fe ;芯部铁水的熔炼 温度为 1500 ~1650°C,优选 1500 ~1650°C ;
[0047] 熔炼完毕后通过添加球化剂和孕育剂对芯部铁水进行球化孕育处理;球化孕育处 理温度为1500~1600°C;所述球化剂为稀土镁硅铁合金,添加量为I. 0~1. 6%,所述孕育 剂为硅含量为75 %的硅铁合金,添加量为0. 4~I. 0 %。
[0048] C、浇注成型:
[0049] 依次浇注外层高钒高速钢水、过渡层铁水和芯部铁水,浇注过程为:
[0050] (1)采用离心浇注法,将熔炼好的外层高钒高速钢水注入旋转的辊身模型中,浇注 温度为1420~1480°C,离心浇注的离心重力倍数为60~100G ;然后向辊身模型的型腔内 持续通入惰性气体;当高钒高速钢外层冷却至1220~1280°C时离心机停止转动,同时停止 惰性气体吹入;
[0051] (2)待高钒高速钢水凝固后,将浇注好外层高钒高速钢的辊身模型与辊颈模型、底 箱进行合箱形成铸型箱;离心机停止转动至浇注过渡层铁水的时间控制在7分钟以内,也 就是合箱的时间控制在7分钟以内;然后通过铸型箱上部的浇口浇注过渡层铁水,浇注温 度为1400~1550°C ;直至过渡层铁水填满铸型箱、从溢流管流出后停止浇注;
[0052] (3)通过浇注过渡层铁水的浇口继续向铸型箱内浇注芯部铁水,浇注温度为 1280~1400°C;随着芯部铁水的注入,铸型箱内原有的过渡层铁水从溢流管逐渐流出,直至 过渡层铁水全部被置换为芯部铁水后停止浇注,所述芯部铁水的最优浇注量为过渡层铁水 浇注量的三倍。浇注结束后冷却至200~320 °C开箱脱模,即得高钒高速钢辊坯;
[0053] D、机械加工和热处理:
[0054] 将高钒高速钢辊坯进行机械加工,将高钒高速钢乳辊的工作面车到规定尺寸,经 超声波探伤检验合格之后,对高钒高速钢辊坯进行热处理,热处理具体过程为一次淬火+ 三次回火:淬火是以加热温度为20~30°C /h的升温速度升温至1000~1120°C,保温3~ 4h,出炉后以130~140°C /h的速度进行冷却至400~450°C;三次回火的前两次是以20~ 30°C /h的升温速度升温升至500~550°C,保温10~32h,出炉后以20~30°C /h的降温 速度冷却至室温;最后以20~30°C /h的升温速度升温升至500~550°C,保温10~32h, 出炉后空冷至室温,即得高钒高速钢乳辊。
[0055] 实施例1
[0056] -种高钒高速钢复合乳辊的制造方法,包含以下工艺步骤:
[0057] A、造型,辊身模型采用内部喷有涂料的金属型,辊颈模型采用石英砂粘土造型,底 箱连接溢流管;
[0058] B、熔炼原料:在中频炉内分别熔炼外层高钒高速钢原料、过渡层球墨铸铁铁水原 料、芯部球墨铸铁铁水原料;
[0059] (1)所述外层高钒高速钢的化学成分及重量百分比为C 2.0%、Cr 4.0%、 NiO. 7 %、Μο4· 3 %、V8. 0 %、W2. 0 %、Nb2. 5 %、Re0.0 8 %、P 彡 0· 04 %、S 彡 0· 04 %、 Mn彡0. 5%、Si 1. 5%,其余为Fe ;外层高钒高速钢水的熔炼温度为1600~1650°C。
[0060] 熔炼完毕后通过添加稀土对外层高钒高速钢水进行变质处理,稀土添加量为 0. 4%,变质处理温度是1550~1650°C ;
[0061] (2)所述过渡层球墨铸铁铁水的化学成分及重量百分比为C 3.0%、CrO. 4%、 NiO. 9%、ReO. 1%、P 彡(λ 04%、S 彡(λ 04%、MnO. 8%、SiL 7%,其余为 Fe ;过渡层球墨铸 铁铁水的熔炼温度为1500~1550 °C ;
[0062] 熔炼完毕后通过添加稀土镁硅铁合金和硅含量为75 %的硅铁合金对过渡层铁水 进行球化孕育处理;球化孕育处理温度为1500~1550Γ;所述球化剂稀土镁硅铁合金的添 加量为1. 3 %,所述孕育剂75 %的硅铁合金添加量为0. 8 %。
[0063] (3)所述芯部球墨铸铁铁水的化学成分及重量百分比为C 3.3%、CrO. 4%、Ni 1. l%、ReO. 1%、P 彡 0· 04%、S 彡(λ 04%、Μη(λ 8%、Si L 8%,其余为 Fe ;芯部球墨铸铁铁 水的熔炼温度为1500~1550 °C ;
[0064] 熔炼完毕后通过添加稀土镁硅铁合金和硅含量为75 %的硅铁合金对过渡层铁水 进行球化孕育处理;球化孕育处理温度为1500~1550Γ;所述球化剂稀土镁硅铁合金的添 加量为I. 1 %,所述孕育剂75 %的硅铁合金添加量为0. 6 %。
[0065] C、浇注成型:
[0066] 依次浇注外层高钒高速钢水、过渡层铁水和芯部铁水,具体浇注过程为:
[0067] (1)根据用户乳辊使用的工作层厚度计算出高钒高速钢浇注量,采用离心浇注法, 将熔炼好的外层高钒高速钢水注入旋转的辊身模型中,浇注温度为1440~1470°C,离心浇 注的离心重力倍数为90G ;浇注完辊身外层高钒高速钢水后,向辊身模型的型腔内持续通 入氩气,氩气纯度99. 99% ;当高钒高速钢外层冷却至1240°C时离心机停止转动,同时停止 惰性气体吹入;
[0068] (2)待高钒高速钢水凝固后,将浇注好外层高钒高速钢的辊身模型与辊颈模型、底 箱进行合箱形成铸型箱;离心机停止转动至浇注过渡层铁水的时间为6分钟,也就是合箱 的时间为6分钟;然后通过铸型箱上部的浇口浇注过渡层铁水,浇注温度为1460~1530°C; 直至过渡层铁水填满铸型箱、从溢流管流出后停止浇注;
[0069] (3)向浇注过渡层铁水的浇口继续向铸型箱内浇注芯部铁水,芯部铁水的最优浇 注量为过渡层铁水浇注量的三倍。浇注温度为1300~1390°C ;随着芯部铁水的注入,铸型 箱内原有的过渡层铁水从溢流管逐渐流出,直至过渡层铁水全部被置换为芯部铁水后停止 浇注,浇注结束后将铸型箱常温冷却至200~320°C开箱脱模,即得高钒高速钢辊坯;
[0070] D、机械加工和热处理:
[0071] 通机械加工将高钒高速钢乳辊的工作面车到规定尺寸,经超声波探伤检验合格之 后,对高钒高速钢辊坯进行热处理,热处理具体过程为一次淬火+三次回火:淬火是以加热 温度为26°C /h的升温速度升温至1060~1120°C,保温3. 5h,出炉后以130°C /h的速度进 行冷却至420°C ;
[0072] 三次回火的前两次是以25°C /h的升温速度升温升至530°C,保温30h,出炉后以 22°C /h的降温速度冷却至室温;最后以26°C /h的升温速度升温升至500°C,保温20h,出 炉后空冷至室温,即得高钒高速钢乳辊。
[0073] 实施例2
[0074] 制备过程与实施例1基本相同,其区别在于:所属步骤C中,外层高钒高速钢水的 浇注温度为1420~1450 °C。
[0075] 实施例3
[0076] 制备过程与实施例1基本相同,其区别在于:所属步骤C中,过渡层铁水的浇注温 度为 1500 ~1550°C。
[0077] 实施例4
[0078] 制备过程与实施例1基本相同,其区别在于:所属步骤D的热处理步骤中,淬火是 以加热温度为25°C /h的升温速度升温至1000~1060°C,保温3h,出炉后以140°C /h的速 度进行冷却至400°C;三次回火的前两次是以28°C/h的升温速度升温升至500°C,保温20h, 出炉后以30°C /h的降温速度冷却至室温;最后以21°C
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