一种高精轧机合金切分轮及其再生制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高精轧机合金切分轮及其再生制造工艺。该轧机切分轮的各组分按质量百分比的构成为：C2.15％～2.40％，Al≤0.40％，Mn0.3％～0.5％，S≤0.030％，P≤0.030％，Cr8.00％～10.50％，Ti1.5％～1.8％，RE0.05％～0.12％，V0.15～0.30％，Mo0.40％～0.60％，Ni允许残余含量≤0.25％，Cu允许残余含量≤0.30％，其余为Fe。本发明通过对切分轮进行了重复性的表面渗氮处理，通过梯度温度控制，与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。
【专利说明】
一种高精轧机合金切分轮及其再生制造工艺
技术领域
[0001]本发明属于金属材料及表面处理技术领域，特别是涉及一种高精乳机合金切分轮及其再生制造工艺。
【背景技术】
[0002]钢铁材料具有很高的强度和硬度，同时具有良好的塑性和加工性，因此，它是当今世界使用量最大的一种结构材料。但是，钢铁材料无论在大气环境中长期使用或者放置，都会逐渐和周围介质发生化学作用或电化学作用，引起表面的锈蚀。轻度锈蚀可以使表面失去金属光泽，降低精度，严重时表面产生锈坑，使钢铁材料制品力学性能恶化甚至断裂，影响其使用寿命。据报道，在工业发达国家中，每年由于钢铁的腐蚀而造成的损失占国民经济总值的1.5%?4.2%;随各国不同的经济发达程度和腐蚀控制水平而异。全世界每年生产的钢铁有10%变成铁锈，30%的钢铁设备因腐蚀而损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高精乳机合金切分轮及其再生制造工艺，通过原材料中进行了微合金化处理和切分轮进行了重复性的表面渗氮处理，提高切分轮的使用寿命。
[0004]为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]本发明为一种高精乳机合金切分轮，该乳机切分轮的各组分按质量百分比的构成为:。2.15%?2.40%，厶1彡0.40%，Μη0.3%?0.5% ,S^0.030% ,P^0.030%，Cr8.00%?10.50%，Til.5%?1.8%，RE0.05%?0.12%，V0.15?0.30%，Μο0.40%?0.60%，Ni允许残余含量<0.25%，Cu允许残余含量<0.30%，其余为Fe。
[0006]—种高精乳机合金切分轮的再生制造工艺如下:
[0007]步骤一，将废旧的切分轮在感应电磁炉中冶炼，加入生铁、废钢、铝材，实现组分初步调节并得到如下成分:Cl.00%?1.20% ,Al^0.40%，Mn0.2%?0.4%，S<0.045%，P<0.045% ,Cr^l0%，V<0.15%，Mo彡0.30%，Ni允许残余含量彡0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe;
[0008]步骤二，将步骤一冶炼后的切分轮在钢包炉精炼，在钢包炉中脱S、脱O、脱P及加入合金元素和稀土元素，成分微调，得到如下成分:C2.15%?2.40%，A1彡0.40%，Mn0.3%?0.5%，S彡0.030%，P彡0.030%，Cr8.00%?10.50%，Til.5% ?1.8%，RE0.05% ?0.12%,V0.15?0.30%，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量<0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe;
[0009]步骤三，将步骤二精炼后的切分轮进行VD/RH真空脱气，在VD/RH炉中真空脱气及成分微调，得到如下成分:C2.15%?2.40% ,Al^0.40%，Mn0.3%?0.5%，S彡0.030%，P彡0.030%，Cr8.00% ?10.50%，Til.5% ?1.8%，RE0.05% ?0.12%，V0.15?0.30 %，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量彡0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe;
[0010]步骤四，用低温蜡基模料制成切分轮模型，用硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺制得切分轮模型型壳，在硅溶胶-水玻璃复合模型型壳制备过程中，在切分轮模型上先涂抹2-4层硅溶胶，涂3-5层水玻璃并蒸汽脱蜡后，得到切分轮模型型壳；
[0011]步骤五，焙烧切分轮模型型壳，焙烧温度为1650-1700°C，保温时间为40分钟，焙烧结束后，将步骤三配制的混合料倒入切分轮模型型壳内进行浇注，铁水的出炉温度为1700?1820°C，浇注温度为1630?1640°C，切分轮模型型壳温度为450?550°C，浇注后，将制成的切分轮自然冷却至室温，去除浇注系统后得到切分轮；
[0012]步骤六，将步骤五浇注得到切分轮进行表面渗氮，渗氮温度在550?700°C之间，将切分轮加热至750?850°C，降温至渗氮温度后保温0.5?3小时，重复1-5次。
[0013]进一步地，所述步骤六中的对切分轮进行表面渗氮中，渗氮温度在550?700°C之间，将切分轮加热至750?850°C，降温至渗氮温度后保温0.5?3小时，重复1_5次，每重复一次，切分轮加热温度增加50-100 °C。
[0014]本发明具有以下有益效果:
[0015]1、本发明的切分轮进行原材料中进行了微合金化处理，由于合金元素钨具有高强度、高硬度、高耐磨性和高熔点等特点，且其高温强度好，因加入的钛可与碳形成碳化物，而碳化物具有高的硬度、耐磨性和难溶性，因此，为了提高切分轮的耐磨性和耐蚀性，提高结构强度。
[0016]2、本发明的本发明的切分轮进行了重复性的表面渗氮处理，通过梯度温度控制，与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。
[0017]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]—种高精乳机合金切分轮，该乳机切分轮的各组分按质量百分比的构成为:C2.15% ?2.40%，ΑΚ0.40%，ΜηΟ.3% ?0.5%，S彡0.030%，P彡0.030%，Cr8.00% ?10.50%，Til.5%?1.8%，RE0.05%?0.12%，V0.15?0.30%，Μο0.40%?0.60%，Ni允许残余含量<0.25%，Cu允许残余含量<0.30%，其余为Fe。
[0020]一种高精乳机合金切分轮的再生制造工艺如下:
[0021 ]步骤一，将废旧的切分轮在感应电磁炉中冶炼，加入生铁、废钢、铝材，实现组分初步调节并得到如下成分:Cl.00%?1.20% ,Al^0.40%，Mn0.2%?0.4%，S<0.045%，P<0.045% ,Cr^l0%，V<0.15%，Mo彡0.30%，Ni允许残余含量彡0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe;
[0022]步骤二，将步骤一冶炼后的切分轮在钢包炉精炼，在钢包炉中脱S、脱O、脱P及加入合金元素和稀土元素，成分微调，得到如下成分:C2.15%?2.40%，A1彡0.40%，Mn0.3%?0.5%，S彡0.030%，P彡0.030%，Cr8.00%?10.50%，Til.5% ?1.8%，RE0.05% ?0.12%,V0.15?0.30%，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量<0.25%，Cu允许残余含量彡
0.30%，其余为Fe;
[0023]步骤三，将步骤二精炼后的切分轮进行VD/RH真空脱气，在VD/RH炉中真空脱气及成分微调，得到如下成分:C2.15%?2.40% ,Al^0.40%，Mn0.3%?0.5%，S彡0.030%，P彡0.030%，Cr8.00% ?10.50%，Til.5% ?1.8%，RE0.05% ?0.12%，V0.15?0.30 %，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量彡0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe;
[0024]步骤四，用低温蜡基模料制成切分轮模型，用硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺制得切分轮模型型壳，在硅溶胶-水玻璃复合模型型壳制备过程中，在切分轮模型上先涂抹2-4层硅溶胶，涂3-5层水玻璃并蒸汽脱蜡后，得到切分轮模型型壳；
[0025]步骤五，焙烧切分轮模型型壳，焙烧温度为1650-1700°C，保温时间为40分钟，焙烧结束后，将步骤三配制的混合料倒入切分轮模型型壳内进行浇注，铁水的出炉温度为1700?1820°C，浇注温度为1630?1640°C，切分轮模型型壳温度为450?550°C，浇注后，将制成的切分轮自然冷却至室温，去除浇注系统后得到切分轮；
[0026]步骤六，将步骤五浇注得到切分轮进行表面渗氮，渗氮温度在550?700°C之间，将切分轮加热至750?850°C，降温至渗氮温度后保温I小时，重复1-5次。
[0027]其中，步骤六中的对切分轮进行表面渗氮中，渗氮温度在550?700°C之间，将切分轮加热至750?850 V，降温至渗氮温度后保温0.5?3小时，重复5次，每重复一次，切分轮加热温度增加60 °C。
[0028]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0029]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种高精乳机合金切分轮，其特征在于，该乳机切分轮的各组分按质量百分比的构成为:C2.15%?2.40%，ΑΚ0.40%，Μη0.3%?0.5% ,S^0.030% ,P^0.030% ,Cr8.00%?10.50%，Til.5%?1.8%，RE0.05%?0.12%，V0.15?0.30%，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量<0.25%，Cu允许残余含量<0.30%，其余为Fe。2.如权利要求1所述的一种高精乳机合金切分轮的再生制造工艺如下: 步骤一，将废旧的切分轮在感应电磁炉中冶炼，加入生铁、废钢、铝材，实现组分初步调节并得到如下成分:Cl.00% ?1.20% ,Al^0.40%，Mn0.2 % ?0.4 %，S彡 0.045 %，P彡0.045% ,Cr^l0%，V<0.15%，Mo彡0.30%，Ni允许残余含量彡0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe; 步骤二，将步骤一冶炼后的切分轮在钢包炉精炼，在钢包炉中脱S、脱O、脱P及加入合金元素和稀土元素，成分微调，得到如下成分:C2.15%?2.40% ,Al^0.40%，Mn0.3%?0.5%，S彡0.030%，P彡0.030%，Cr8.00%?10.50%，Til.5% ?1.8%，RE0.05% ?0.12%,V0.15?0.30%，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量<0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe; 步骤三，将步骤二精炼后的切分轮进行VD/RH真空脱气，在VD/RH炉中真空脱气及成分微调，得到如下成分:C2.15% ?2.40%，Al 彡0.40%，Mn0.3 % ?0.5 %，S彡0.030 %，P彡0.030%，Cr8.00% ?10.50%，Til.5% ?1.8%，RE0.05 % ?0.12 %，V0.15?0.30 %，Mo0.40%?0.60%，Ni允许残余含量彡0.25%，Cu允许残余含量彡0.30%，其余为Fe; 步骤四，用低温蜡基模料制成切分轮模型，用硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺制得切分轮模型型壳，在硅溶胶-水玻璃复合模型型壳制备过程中，在切分轮模型上先涂抹2-4层硅溶胶，涂3-5层水玻璃并蒸汽脱蜡后，得到切分轮模型型壳； 步骤五，焙烧切分轮模型型壳，焙烧温度为1650-17000C，保温时间为40分钟，焙烧结束后，将步骤三配制的混合料倒入切分轮模型型壳内进行浇注，铁水的出炉温度为1700?1820 °C，浇注温度为1630?1640 °C，切分轮模型型壳温度为450?550°C，浇注后，将制成的切分轮自然冷却至室温，去除浇注系统后得到切分轮； 步骤六，将步骤五浇注得到切分轮进行表面渗氮，渗氮温度在550?700 °C之间，将切分轮加热至750?850°C，降温至渗氮温度后保温0.5?3小时，重复1-5次。3.根据权利要求2所述的一种高精乳机合金切分轮的再生制造工艺，其特征在于，所述步骤六中的对切分轮进行表面渗氮中，渗氮温度在550?700°C之间，将切分轮加热至750?850°C，降温至渗氮温度后保温0.5?3小时，重复1-5次，每重复一次，切分轮加热温度增加50-100。。。
【文档编号】C22C38/24GK106086690SQ201610674717
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月16日 公开号201610674717.3, CN 106086690 A, CN 106086690A, CN 201610674717, CN-A-106086690, CN106086690 A, CN106086690A, CN201610674717, CN201610674717.3
【发明人】吴鹏, 赵家柱, 吴翠凤, 常焰平, 吴涛, 郁应海
【申请人】合肥东方节能科技股份有限公司