一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
一种高铬合金铸铁轧辊及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种乳辊，特别涉及一种高铬合金铸铁乳辊及其制备方法，属于乳辊 制造技术领域。
【背景技术】
[0002] 乳辊是乳钢生产中的主要消耗备件，其质量直接影响到乳材的表面质量和乳材的 生产成本，提高乳辊质量、降低乳辊成本一直是乳辊生产企业关注的课题。目前常用的乳辊 材质有尚银络无限冷硬铸铁、半钢、尚络白口铸铁和尚碳尚速钢等。尚银络无限冷硬铸铁乳 辊脆性大，半钢乳辊硬度低、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。高铬合金铸铁乳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 的高铬合金铸铁乳辊还存在以下不足:第一，抗热裂性较差，辊身容易产生裂纹而剥落，影 响乳辊的使用寿命;第二，乳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，降低乳辊的使用寿命，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】
[0003] 本发明提供一种高铬合金铸铁乳辊，在高铬合金铸铁乳辊工作层加入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乳辊，具有良好的耐磨性和韧 性，使用性能好，抗热裂性能好，延长了乳辊的使用寿命，热处理温度低，节能环保。
[0004] 本发明为实现上述技术目的，采用如下的技术方案。
[0005] -种高铬合金铸铁乳辊，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%， ￥:0.1~0.6%，1^:0.01~0.03%，5:<0.05%，？：<0.05%，余量为卩6。
[0006] 高铬合金铸铁乳辊的制备方法，其包括以下步骤：
[0007] 步骤一，熔炼
[0008] 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、废混、废钢、白铁肩、猛铁、络铁、银板、钥铁、棚铁、铜和f凡铁，恪 炼温度为1530~1600°C，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。
[0009] 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°C，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% ;
[0010] 步骤二，复合离心铸造成型
[0011] 使用卧式离心机饶铸高络合金铸铁乳辑，卧式离心机转速2 1000r/min。
[0012] 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°C。
[0013] 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 °C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390~1410°C，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 °C时，浇铸 余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1390~1410°C。
[0014]浇铸完毕得到成型乳辊。
[0015] 步骤三:热处理
[0016] 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以9~13°C/h的速率加 热至540~600°C，保温8~15h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁乳辊。
[0017] 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。
[0018] 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%。
[0019] 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%。
[0020] 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%。 [0021 ] 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%。
[0022] 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 可以提尚尚络合金铸铁工作层的尚温耐磨性，但价格偏尚，综合上述因素，将Mo兀素在尚络 合金铸铁工作层的质量百分含量控制在0.2~0.3%。
[0023] 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〇. 6~1.5%。
[0024] 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〇. 2~0.4%。
[0025] 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 %。
[0026] 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%〇
[0027] 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%〇
[0028] 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。
[0029]合理的热处理工艺可以消除高铬合金铸铁乳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 良的高铬合金铸铁乳辊。因此，热处理工艺也是获得性能良好的高铬合金铸铁乳辊的重要 因素。目前高铬合金铸铁乳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，有利于节约乳辊生产成本，且节能 环保，亚临界热处理可以使高铬合金铸铁乳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。
[0030] 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。
[0031] 在上述基础上，本发明采用亚临界热处理工艺，将高铬合金铸铁乳辊以9~13°C/h 的速率加热至540~600 °C，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 铸铁乳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。
[0032]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乳辊的热应 力，进一步降低了微裂纹的产生，提高了高铬合金铸铁乳辊的抗剥落能力。
[0033]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。
[0034]本发明采用上述技术方案取得如下技术效果：
[0035] 1、本发明提供的高铬合金铸铁乳辊，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 的高铬合金铸铁乳辊，高铬合金铸铁乳辊的使用寿命提高了 1.4倍。
[0036] 2、本发明提供的高铬合金铸铁乳辊，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乳辊不但硬度高，而且韧性好，不易开裂，延长了乳辊的使用寿命。 [0037] 3、本发明提供的高铬合金铸铁乳辊工作层中含有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。
[0038] 4、本发明通过对高铬合金铸铁乳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乳辊的成本，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】
[0039] 以下对本发明提供的高铬合金铸铁乳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。
[0040] 实施例1
[0041] 步骤一，熔炼
[0042] 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。
[0043] 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、白铁肩、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁熔炼温度为1530 °C，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。
[0044] 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 °C，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 %。
[0045] 步骤二，复合离心铸造成型
[0046] 使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁乳辊，卧式离心机转速lOOOr/min。
[0047] 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 °C。
[0048] 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°C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390°C，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°C时，浇铸余量的球墨铸铁辊 芯铁水，浇铸温度为1390 °C。
[0049] 浇铸完毕得到成型乳辊。
[0050] 步骤三:热处理
[0051] 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以9°C/h的速率加热至 540°C，保温8h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁乳辊。
[0052] 实施例2 [0053]步骤一，熔炼
[0054] 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。
[0055] 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、白铁肩、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1550 °C，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。
[0056]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 °c，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%。
[0057]步骤二，复合离心铸造成型
[0058] 使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁乳辊，卧式离心机转速1200r/min。
[0059] 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 °C。
[0060] 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°C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1400°C，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°C时，浇铸余量的球墨铸铁辊 芯铁水，浇铸温度为1400 °C。
[0061] 浇铸完毕得到成型乳辊。
[0062] 步骤三：热处理
[0063] 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以10°C/h的速率加热 至550°C，保温10h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁乳辊。
[0064] 实施例3
[0065] 步骤一，熔炼
[0066] 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% ,M〇：0.26% ,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。
[0067]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、白铁肩、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1570 °C，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。
[0068]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 °c，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%。
[0069]步骤二，复合离心铸造成型
[0070] 使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁乳辊，卧式离心机转速1300r/min。
[0071] 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 °C。
[0072] 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°C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1400°C，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°C时，浇铸余量的球墨铸铁辊 芯铁水，浇铸温度为1400 °C。
[0073]浇铸完毕得到成型乳辊。
[0074] 步骤三:热处理
[0075] 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以11°C /h的速率加热 至580 °C，保温12h后，空气中冷却至室温。
[0076] 实施例4 [0077]步骤一，熔炼
[0078] 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。
[0079] 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、白铁肩、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1580 °C，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。
[0080] 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 °c，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%。
[0081] 步骤二，复合离心铸造成型
[0082] 使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁乳辊，卧式离心机转速1400r/min;
[0083]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 °C。
[0084]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°C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1400°C，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°C时，浇铸余量的球墨铸铁辊 芯铁水，浇铸温度为1400 °C。
[0085]浇铸完毕得到成型乳辊；
[0086] 步骤三:热处理
[0087] 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以12°C/h的速率加热 至590°C，保温13h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁乳辊。
[0088] 实施例5
[0089] 步骤一，熔炼
[0090] 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。
[0091]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、白铁肩、锰铁、铬铁、镍板、钼铁、硼铁、铜和钒铁，熔炼温度为1600 °C，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。
[0092]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 °C，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 %。
[0093]步骤二，复合离心铸造成型
[0094] 使用卧式离心机浇铸高铬合金铸铁乳辊，卧式离心机转速1500r/min。
[0095] 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。。；
[0096] 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°C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1410°C，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°C时，浇铸余量的球墨铸铁辊芯 铁水，饶铸温度为1410 °C。
[0097]浇铸完毕得到成型乳辊。
[0098] 步骤三:热处理
[0099] 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以13°C/h的速率加热 至600°C，保温15h后，空气中冷却至室温，即得高铬合金铸铁乳辊。
[0100] 表1为实施例1~5的高铬合金铸铁乳辊的硬度和冲击韧性测试结果。
[0101] 表1高铬合金铸铁乳辊性能
[0104] 实施例1~5的高铬合金铸铁乳辊的硬度和冲击韧性测试结果表明本发明提供的 高铬合金铸铁乳辊不仅具有高的硬度，而且具有良好的冲击韧性。乳辊工作层不易发生裂 纹和开裂，延长了乳辊的使用寿命。经实验，本发明提供的高铬合金铸铁乳辊的使用寿命比 现有技术的乳辊提高了 1.4倍。
[0105] 本发明提供的高铬合金铸铁乳辊及其制备方法，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。
【主权项】
1. 一种高铬合金铸铁乳辊，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%，Μη:0·3~0.8%，Cr:20~22%，Μ〇:0·2~0.3%，Ni:0.6~1.5%，Cu:0.2~0.4%，B: 0.001~0.003%，￥:0.1~0.6%，1^:0.01~0.03%，5:<0.05%，？ ：<0.05%，余量为卩6。2. 根据权利要求1所述的高铬合金铸铁乳辊的制备方法，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、废混、废钢、白铁肩、猛铁、络铁、银板、钥铁、棚铁、铜和I凡铁，恪炼温 度为1530~1600°C，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°C，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： 使用卧式离心机饶铸高络合金铸铁乳辑，卧式离心机转速2 l〇〇〇r/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 ~160(TC; 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°C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390~1410°C，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 °C时，浇铸余量 的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1390~1410°C ; 浇铸完毕得到成型乳辊； 步骤三，热处理： 将步骤二中得到的成型乳辊脱模，空气中冷却至室温，然后以9~13°C/h的速率加热至 540~600°C，保温8~15h后，空气中冷却至室温，即得所述高铬合金铸铁乳辊。
【文档编号】B22D19/16GK105821296SQ201610354905
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】闫玉荣, 方勤波, 肖万宏, 苏海根, 牛飞
【申请人】湖北金标通用轧辊有限公司