一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环及其制备方法

专利名称：：一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环及其制备方法
技术领域：
：本发明属于钢轨加工
技术领域：
，具体涉及一种离心铸造耐磨铸铁辊环及其制备方法，特别涉及一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环及其制备方法。
背景技术：
：钢轨平直度是决定钢轨使用寿命和影响列车运行速度的重要参数，是#5^量钢轨实物质量的重要指标之一，它还直接影响列车运行的安全性及舒适性。各国先进的钢轨生产厂对钢轨矫直技术都十分重视。针对钢轨的几种主要平直度缺陷，已开发出多种矫直方法。我国为满足时速超过200公里的客运专线和高速铁路对高平直度钢轨的需要，已从国外引进了多套钢轨矫直设备。辊式矫直机是矫直钢轨的常用矫直设备，除了用于钢轨的矫直外，还可用于其他轧钢型材的矫直。钢轨矫直机在工作过程中，矫直辊旋转，并与钢轨接触，矫直辊与钢轨之间强大的矫直力使钢轨被矫直，同时产生很大的摩擦力使矫直辊逐渐产生磨损。因此，矫直辊的磨损是不可避免的，矫直辊的主要失效形式是外圆周面的磨损。目前对磨损后的矫直辊普遍采取的方式是整体更换矫直辊。矫直辊的材质一般釆用价格昂贵的锻造合金钢，每年更换矫直辊花费大量材料费。由于矫直辊的磨损只发生在矫直辊与钢轨接触的外圓周面，且钢轨矫直机矫直辊的直径较大，为了达到节约材料、降低成本的目的，可将锻钢辊轴和辊环通过过盈配合装配在一起，获得组合矫直辊，两者装配后的组合矫直辊外形尺寸和原来的矫直辊外形尺寸相同，用组合矫直辊代替原有矫直辊。组合矫直辊在实际矫直过程中，辊环会逐渐磨损，磨损后只需要更换辊环，而中心的辊轴不需要更换，可以重复使用，这样就改变了原来需要将整个已磨损的矫直辊更换的情况，从而会达到节约材料的目的。目前，国内外钢轨矫直才几辊环普遍采用9Cr、9Cr2、Crl2MoV等合金锻钢加工而成，强度高、韧性好，但热处理淬火过程中易出现裂紋，且制造工艺复杂，材料利用率低，辊环生产成本高。中国发明专利CN1060501公开了一种高合金耐热耐磨钢，其化学成份重量百分比是1.3-2.4C，<1.50Mn，《1.50Si，23—32Cr,3—8Ni,《0.70Mo，<0.20Ti,《0.05P,《0.05S，余量为Fe,这种钢经浇铸、精加工、滚压、低温回火油浸后制成的矫直辊、挤压辊及冷轧辊等比传统材质制成的同类产品寿命提高3倍以上。但含有较多的合金元素，生产成本较高，且铸造性能较差。中国发明专利CN101153377公开了一种矫直辊及其制造工艺。其材质包括C:0.60-1.10wt%，Si:0.20-1.0wt%,Mn:0.20-0.60wt%,Ni:0.20-1.00wt%,Cr:4.00-6.00wt%,Mo:0.20-1.00wt%,V:0.10-0.50wt%,P《0.02wt%,S《0.02wt%，其余为纟失和不可避免的杂质。其制造工艺流程包括电炉冶炼—炉外精炼—铸锭—轧制电极—电极粗加工—电渣重熔—铸锭—扩散退火处理—锻造—预备热处理—超声波探伤+高低倍检验—粗加工—调质热处理—半精加工—最终热处理—精加工—成品。该发明的新型矫直辊，可提高矫直辊使用寿命和带钢表面质量，但需要电渣重熔和锻造加工，工序复杂，能耗高，材料利用率低，矫直辊生产成本高。中国发明专利CN101161846还公开了一种型钢矫直辊用低镍4各钼合金铸铁耐磨材料，其化学成分按重量百分比是C:2.9-3.7%，Si:0.6-1.2%，Mn:0.4—1.2%，Cr:0.6-1.2%,Ni《0.05%，Mo《0.03%;还有反球化元素B、Ti、Sb:0.3%,其配比范围在8.5-11.7:3.8-5.3:0.9-1.1;余量为Fe和不可避免的P、S微量元素。该发明的耐磨材料主要用于金属模离心浇注型钢矫直辊，由于采用了反球化元素B、Ti、Sb，扩大了铸铁白口区，使其范围深达20mm以上、辊身工作表面硬度高达HRC55-65。使用寿命不低于通常采用的镍铬钼无限冷硬铸铁矫直辊的寿命。但这种铸铁材料韧性低，脆性大，用于矫直钢轨时，由于钢轨强度高，变形抗力大，辊面易出现裂紋，甚至发生剥落。因此，开发综合性能好的矫直钢轨辊环材料及其制造工艺，对于提高矫直机作业率，降低钢轨矫直成本，提高矫直钢轨的平直度，具有极其重要的意义。
发明内容本发明的目的在于解决现有技术中的问题，而提供一种外层硬度高、耐磨性好，内层强度高、韧性好，采用离心复合铸造方法生产的矫直钢轨用耐磨铸铁辊环及制备方法。本发明所提供的一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环的外层为含碳化物贝氏体球铁，外层厚度为60-70mm，内层为低合金球墨铸铁；所述的辊环的外层的化学成分(wt%)为3.0-3.4C,1.5-2.OSi,1.2-1.6Mn，0.2-0.4Nb,0.03—0.06RE,0.03-0.06Mg，2.5—3.ONi,0.4-0.6Mo，0.8-1.2Cu,1.5-1.8Cr,1.0-1,4V，0.03-0.08B,0.002-0.005Te，0.01-0,03Ba,^0.06P,<0.03S,余量Fe，其中，0.06%^RE+MgS0.10%;内层的化学成分(wt%)为3,3-3.6C,2.2—2.6Si，<0.5Mn,<0.3Cr，0.2-0.5Ni，0.2-0.4Cu,0.03—0.06RE,0.03—0.06Mg,<0.08P，<0.03S,余量Fe，其中，0.06%SRE+MgS0.10%。本发明所提供的一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环的制备方法，包括以下步骤①熔炼外层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、铌铁、镍板和铜板混合加热熔化，铁水熔清后加入钒铁，炉前调整成分合格后将温度升至1520-1550°C，而后出炉，外层铁水出炉过程中，用75Si-Fe和含钡Si-Fe对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用冲入法进行球化处理，铁水出炉40-60%时，将硼铁和碲铁破碎至粒度为6-10mm的小块，用纸包住后直接扔入铁水包中，铁水经静置、扒渣后待浇注；②熔炼内层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、镍板和铜板混合加热熔化，炉前调整成分合格后将温度升至1480-1520°C，而后出炉，内层铁水出炉过程中，用75Si-Fe对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用沖入法进行球化处理，铁水经静置、l八渣后4寺浇注；③在离心机上浇注辊环先浇注外层铁水，外层厚度控制在60-70mm,外层4^水浇注温度为1400-1440°C，当外层铁水凝固后，内表面温度低于固相线温度20-50'C时，浇入内层铁水，内层铁水浇注温度为1350-1380°C;④辊环凝固后直接入退火炉进行去应力退火处理，加热温度为420-45(TC，保温时间为12-15小时，炉冷至小于或等于180。C后空冷至室温得到矫直钢轨用耐磨铸铁辊环。辊环的性能是由金相组织决定的，而一定的组织取决于化学成分，本发明辊环耐磨外层的化学成分是这样确定的C:C是铸铁中的基本元素，在铸铁中的存在形式主要有两种一是以游离态石墨存在；另一种是以碳化物的形式存在。在球铁中，碳主要以球状石墨存在，石墨球化后，石墨数量对机械性能的有害影响就不再十分明显。铸铁中加入Cr、V、Nb等强碳化物形成元素后，C加入使铸件组织中易形成高硬度碳化物，有利于改善铸件耐磨性。另外，为了改善铁水铸造性能，在共晶成分以下时，碳总是维持在较高含量，利用石墨化的膨胀以补偿收缩，增加铸件的致密性，利于保证铸件有较高的综合机械性能，同时增加含碳量可以提高镁的吸收率，有利于球化。因此，合适的C加入量为3.0-3.4%。Si:Si的石墨化能力相当于C的1/3,强烈促进石墨化，故增Si能增加石墨球数量，含Si量的增加往往使球铁孕育很充分，得到数量多而且圓整的石墨即共晶团得以细化；硅还能促进贝氏体相变；此外，硅能很好地中和锰元素对贝氏体球铁的有害作用。但Si量过高会导致石墨粗大。合适的Si含量宜控制在1.5-2.0%。Mn:Mn能够显著推迟珠光体转变，把冷却曲线中的珠光体转变区和贝氏体转变区明显分开，它是增加淬透性能力较强的廉价元素。但Mn使铸件组织粗大，抗热裂性能下降，为防止铸件中出现热裂，因此Mn的加入量也不宜过高，合适的Mn含量控制在1.2-1.6°/。。Ni、Mo和Cu:Ni、Mo和Cu是获得铸态贝氏体球铁常用的合金元素。Ni扩大奥氏体区，阻碍奥氏体分解，减少贝氏体转变产物对铸件壁厚的敏感性。因本发明复合辊环外层耐磨铸铁厚度只有60-70mm,因此，Ni含量不必加入过多，否则铸态组织主要是奥氏体，贝氏体量太少，不利于提高铸铁耐磨性。Mo的最大优点是提高淬透性，阻碍珠光体转变，而不阻碍针状铁素体析出，由于它在铸铁中的正偏析倾向，可以抵消Ni的负偏析作用。Cu的作用和Ni相似，但不如Ni强烈，因其价格低廉，常用来取代部分Ni,Cu也起到稳定奥氏体的作用，又能够细化组织，降低沿断面金相组织的敏感性，还具有强化铁素体，提高其硬度和改善耐磨性的作用。合适的Ni加入量为2.5-3.0%,合金的Mo加入量为0.4-0.6%，合金的Cu加入量为0.8-1.2%。V和Cr:V和Cr是强碳化物形成元素，加入球铁中易形成高硬度的MC和M3C型碳化物，有利于提高铸铁的硬度和耐磨性，但加入量过多，碳化物数量增加且粗大，损害铸铁的强度和韧性，合适的V加入量为1.0-1.4%，合适的Cr加入量为1.5-1.8%。Nb:Nb原子半径与Fe相近，只能在奥氏体中形成有限固溶，据溶质拖住效应，溶于奥氏体中的Nb使过冷奥氏体的稳定性提高，从而提高其淬透性。Nb有强孕育作用且不受时间限制，同时也促进石墨球化，使晶粒细化、共晶团尺寸减小，使碳脱溶时扩散距离缩短，有利于降低奥氏体中碳的浓度，从而有利于贝氏体的形核与生长。Nb在球铁中还形成NbC弥散于基体中，能有效地防止金属变形过程中的晶间滑移，阻碍裂紋的扩展。因此，Nb加入贝氏体球铁中有利于改善贝氏体球铁组织，提高其力学性能，加入量过多大，易形成粗大的含Nb碳化物，损害贝氏体球铁的强度和韧性，合适的Nb加入量为0.2-0.4%。B:B是降低铸铁临界速度，增加淬透性的元素，B还增加球墨铸铁的硬度，有利于提高球墨铸铁耐磨性，加B还有细化铸态球铁贝氏体针的作用，有利于提高铸铁强度，并改善其韧性。但加入量过多，易形成硼碳化合物，反而损害铸铁的强度和韧性。B是反球化元素，但在用稀土镁合金处理时，硼的反球化作用并不强烈。稀土和镁总含量大于O.06%,含0,03-0.08%B，都可以得到细小的石墨球，当B含量超过0.08%以后，部分石墨变为片状，铸铁强度和韧性下降，合适的B加入量为0.03-0.08%。Te:Te的沸点很低，以气态弥散于铁水中，凝固初期可作为结晶核心，在凝固中、后期，Te主要富集于其晶团前沿，使铁水产生严重的成分过冷，从而改变凝固方式，局部出现奥氏体和Fe3C共晶组织。另外，Te富集于共晶前沿，阻碍碳向石墨的扩散，使铁水中滞留过多的碳，从而细化了石墨球。微量Te还能促使铸件断面中心部位石墨圆整，石墨球均匀化。在共析转变阶段，Te降低共析温度，从而增大共析转变过冷度，促进上贝氏体的形核、生长，使上贝氏体量增加。合适的Te加入量为0.002-0.005%。Ba:Ba是从含钡硅铁孕育剂中带入的，贝氏体耐磨球铁采用含钡硅铁孕育，具有明显增强孕育的作用，可使石墨球细小，分布均匀，有利于提高铸铁的强度和韧性，含钡硅铁加入量为0.3-0.4%，Ba的残留量为0.01-0.03%。RE和Mg:球铁中加入RE和Mg的主要目的是起脱氧、去硫和净化铁水的作用，有利于石墨球化，加入量过少，石墨不易成球，加入量过多，浪费球化剂，增加铸件生产成本，合适的RE加入量为0.03-0.06%,合适的Mg加入量为0.03-0.06%,且0.06%SRE+MgSO.10%。P:P在固态铁中溶解度有限，对石墨化影响不大。但是P的增加，会使铸铁的缩孔、缩松以及开裂倾向增加，P还有中和Mo的作用。另外，因为P极易偏析，一般含P量接近O.1%就会出现2-3%的磷共晶，铸件壁越厚，偏析越严重。由于所形成的磷共晶熔点低，在球墨铸铁凝固过程中一直保持液态，不断被共晶团所排挤，最后"驱逐"到共晶团边界，在那里凝固。磷共晶呈多角状分布在共晶团边界上。由于磷共晶的形状和分布对球墨铸铁的机械性能影响很大，多角状、硬脆的磷共晶容易造成应力集中，受到冲击负荷时冲击裂痕总是沿着磷共晶边缘分布，从而降低了球墨铸铁的塑性，韧性和强度。考虑到原材料的影响，P含量控制在0.06%以下。S:S能稳定渗」暖体，阻止石墨化。它大部分以FeS、MnS和CeS等形式存在于铸铁中，并分布于晶界上，其中FeS熔点低、脆性大，分布于晶界显著降低铸铁的强度和韧性；MnS熔点高，且以颗粒状分布，对铸铁强度影响不大，但使铁水变稠，流动性下降；S含量高严重影响球化效果，增加球化剂的消耗。因此愈低愈好，配料时铁水中原始S控制在0.04%以下，球化扒渣后，S含量应低于0.03%。与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果1)本发明辊环铸态下直接获得贝氏体球铁，由于省去了高温热处理，因而具有节能、省时、缩短生产周期及改善生产环境等优势。2)本发明辊环在铸态贝氏体基体上，含有15-20%碳化物，使铸态贝氏体辊环在保持高强度和高韧性前提下，具有高硬度和优异的耐磨性，其抗拉强度大于900Mpa,冲击韧性大于15J/cm2，硬度为56-58匿，辊面硬度差小于2HRC。3)本发明辊环与锻造合金钢辊环相比，材料利用率高，加工量少，生产成本低；与普通耐磨铸铁辊环相比，克服了普通耐磨铸铁辊环韧性低、脆性大，使用中易出现裂紋、剥落和掉块等影响设备正常运行的现象。4)本发明耐磨铸铁辊环用于钢轨矫直机上，每次矫直钢轨量达到1.5-1.6万吨，每次单边修磨量为0.8-1.Omm，不仅矫直钢轨数量多，且修磨量少，使用安全、可靠，使用中无裂紋、剥落和掉块现象出现，而且矫直钢轨平直度高，可满足300km/h高速路轨要求。使用本发明辊环，还可提高矫直设备生产作业率，减轻工人劳动强度，降低钢轨矫直成本，具有显著的经济和社会效益。图1、本发明所提供的矫直钢轨用耐磨铸铁辊环的结构示意图，其中，l为辊环外层(耐磨层)，2为内层。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详述。具体实施例方式下述实施例中均采用1500公斤中频感应电炉熔炼矫直钢轨用耐磨铸铁辊环的外层和内层。实施例1①熔炼外层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、铌铁、镍板和铜板混合加热熔化，铁水熔清后加入钒铁，炉前调整成分合格后将温度升至154(TC,而后出炉，外层铁水出炉过程中，用75Si-Fe和含钡Si-Fe(5-7%Ba,65-70%Si，0.8-1.5%Ca，1.0-1.8%Al，余量Fe)对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用冲入法进行球化处理，铁水出炉40-60%时，将硼铁和碲铁破碎至粒度6-10隱的小块，用纸包住后直接扔入铁水包中，铁水经静置、扒渣后，方可进行浇注；②熔炼内层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、镍板和铜板混合加热熔化，炉前调整成分合格后将温度升至1498°C，而后出炉，内层铁水出炉过程中，用75Si-Fe对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用沖入法进行球化处理，铁水经静置、扒渣后，方可进4于浇注；③在离心机上浇注辊环先浇注外层l铁水，外层l厚度控制在60-70mm,外层1铁水浇注温度1422°C;当外层1铁水凝固后，内表面温度低于固相线温度20-5(TC时，浇入内层2铁水，内层2铁水浇注温度1375°C;辊环凝固后直接入退火炉进行去应力退火处理，加热温度440°C,保温时间14小时，炉冷至18(TC后空冷至室温，最后加工至规定尺寸和精度。辊环成分见表l,辊环外层力学性能见表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表l耐磨铸铁辊环的化学组成成分(重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2辊环外层力学性能实施例2①熔炼外层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、铌铁、镍板和铜板混合加热熔化，铁水熔清后加入钒铁，炉前调整成分合格后将温度升至1522°C，而后出炉，外层铁水出炉过程中，用75Si-Fe和含钡Si-Fe(5-7%Ba,65-70%Si,0.8-1.5%Ca,1.0-1.8%A1，余量Fe)对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用冲入法进行球化处理，铁水出炉40-60%时，将硼铁和碲铁破碎至粒度6-10mm的小块，用纸包住后直接扔入铁水包中，铁水经静置、扒渣后，方可进行浇注；②熔炼内层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、镍板和铜板混合加热熔化，炉前调整成分合格后将温度升至15Q9'C,而后出炉，内层铁水出炉过程中，用75Si-Fe对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用冲入法进行球化处理，铁水经静置、扒渣后，方可进4于浇注；③在离心机上浇注辊环先浇注外层铁水1,外层1厚度控制在60-70mm,外层1铁水浇注温度1407°C;当外层l铁水凝固后，内表面温度低于固相线温度20-5(TC时，浇入内层2铁水，内层2铁水浇注温度1378°C;④辊环凝固后直接入退火炉进行去应力退火处理，加热温度420。C，保温时间15小时，炉冷至18(TC后空冷至室温，最后加工至规定尺寸和精度。辊环成分见表3，辊环外层力学性能见表4。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3耐磨铸铁辊环的化学组成成分(重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表4辊环外层力学性能实施例3①熔炼外层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、铌铁、镍板和铜板混合加热熔化，铁水熔清后加入钒铁，炉前调整成分合格后将温度升至1549°C,而后出炉，外层铁水出炉过程中，用75Si-Fe和含钡Si-Fe(5-7%Ba，65-70%Si，0.8-1.5%Ca,1.0-1.8%A1，余量Fe)对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用冲入法进行球化处理，铁水出炉40-60%时，将硼铁和碲铁破碎至粒度6-10mm的小块，用纸包住后直接扔入铁水包中，铁水经静置、扒渣后，方可进行浇注；②熔炼内层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、镍板和铜板混合加热熔化，炉前调整成分合格后将温度升至1483°C，而后出炉，内层铁水出炉过程中，用75Si-Fe对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用冲入法进行球化处理，铁水经静置、扒渣后，方可进4于浇注；③在离心机上浇注辊环先浇注外层l铁水，外层l厚度控制在60-70mm，外层1!^水浇注温度1438°C;当外层1铁水凝固后，内表面温度低于固相线温度20-50。C时，浇入内层2铁水，内层2铁水浇注温度135rC;④辊环凝固后直接入退火炉进行去应力退火处理，加热温度450。C，保温时间12小时，炉冷至18(TC后空冷至室温，最后加工至规定尺寸和精度。辊环成分见表5，辊环外层力学性能见表6。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表6辊环外层力学性能本发明耐磨铸铁辊环分别在钢轨水平辊矫直机和立辊矫直机上进行了工业试验，水平辊矫直机上辊环尺寸为外圓直径cM280mm、内孔直径4)750mm，辊环高度85mm;立辊矫直机上辊环尺寸为外圆直径(J)801mm、内孔直径(J)460mm，辊环高度168mm。水平辊头斧直机在X-X方向上对钢轨进行矫直，矫直辊数量8个；主动辊数量8个；水平辊间距>1500,;单辊最大矫直力〉3000kN;轴向调整范围土40mm;矫直速度0.3-2.Om/s(其中矫直机刚开始启动时，矫直速度为0.3m/s，然后矫直速度逐步达到1.Om/s，出口处矫直速度达到2.Om/s)。立辊^乔直机在Y—Y方向上对钢轨进行矫直。矫直辊数量7个；主动辊数量4个；立辊间距>600mm;单辊最大矫直力〉1500kN;轴向调整范围±25mm;矫直速度0.3-2.Om/s。矫直辊的更换及平衡采用高压液压装置完成。本发明辊环硬度高、硬度均匀性好，强度高、耐磨性好，每次矫直钢轨量达到1.5-1.6万吨，每次单边修磨量为0.8-1.Omm。而锻造Crl2MoV辊环每次矫直钢轨量仅为1.0-1.2万吨，每次单边修磨量为1.0-1.2mm;进口耐磨铸4失辊环每次矫直钢轨量仅为0.8-1.3万p屯，每次单边修磨量为1.0-1.s誦，而且常出现裂紋、剥落和掉块等现象。本发明辊环使用安全、可靠，不仅矫直钢轨数量多，且修磨量少，使用中无裂紋、剥落和掉块现象出现，而且矫直钢轨平直度高，可满足300km/h高速路轨要求。使用本发明辊环，还可提高矫直设备生产作业率，减轻工人劳动强度，降低钢轨矫直成本，具有显著的经济和社会效益。权利要求1、一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环，其特征在于，所述的辊环的外层的化学成分wt％为3.0-3.4C，1.5-2.0Si，1.2-1.6Mn，0.2-0.4Nb，0.03-0.06RE，0.03-0.06Mg，2.5-3.0Ni，0.4-0.6Mo，0.8-1.2Cu，1.5-1.8Cr，1.0-1.4V，0.03-0.08B，0.002-0.005Te，0.01-0.03Ba，≦0.06P，<0.03S，余量Fe，其中，0.06％≦RE+Mg≦0.10％，外层的厚度为60-70mm；内层的化学成分(wt％)为3.3-3.6C，2.2-2.6Si，<0.5Mn，<0.3Cr，0.2-0.5Ni，0.2-0.4Cu，0.03-0.06RE，0.03-0.06Mg，<0.08P，<0.03S，余量Fe，其中，0.06％≦RE+Mg≦0.10％。2、根据权利要求1所述的一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环的制备方法，其特征在于，包括以下步骤①熔炼外层铸铁先将普通废钢、石墨块、4各铁、硅铁、锰铁、钼铁、铌铁、镍板和铜板混合加热熔化，铁水熔清后加入钒铁，炉前调整成分合格后将温度升至1520-1550°C，而后出炉，外层铁水出炉过程中，用75Si-Fe和含钡Si-Fe对4^水进^f亍随流孕育处理，并用稀土镁合金采用沖入法进行球化处理，铁水出炉40-60%时，将硼铁和碲铁破碎至粒度为6-10mm的小块，用纸包住后直接扔入铁水包中，铁水经静置、扒渣后待浇注；②熔炼内层铸铁先将普通废钢、石墨块、铬铁、硅铁、锰铁、镍板和铜板混合加热熔化，炉前调整成分合格后将温度升至1480-1520°C,而后出炉，内层铁水出炉过程中，用75Si-Fe对铁水进行随流孕育处理，并用稀土镁合金采用沖入法进行球化处理，铁水经静置、杏V查后4寺浇注；③在离心机上洗注辊环先浇注外层铁水，外层厚度控制在60-70mm,外层铁水浇注温度为1400-1440。C,当外层铁水凝固后，内表面温度低于固相线温度20-5(TC时，浇入内层铁水，内层铁水浇注温度为1350-1380°C;④辊环凝固后直接入退火炉进行去应力退火处理，加热温度为420-450°C,保温时间为12-15小时，炉冷至小于或等于18(TC后空冷至室温得到矫直钢轨用耐磨铸铁辊环。全文摘要一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环及制备方法属于钢轨加工
技术领域：
。现有矫直钢轨用耐磨铸铁辊环存在淬火过程中易出现裂纹，制造工艺复杂等缺陷。本发明通过将成分(wt％)3.0-3.4C，1.5-2.0Si，1.2-1.6Mn，0.2-0.4Nb，0.03-0.06RE，0.03-0.06Mg，2.5-3.0Ni，0.4-0.6Mo，0.8-1.2Cu，1.5-1.8Cr，1.0-1.4V，0.03-0.08B，0.002-0.005Te，0.01-0.03Ba，≤0.06P，＜0.03S，余量Fe的耐磨外层与球铁内层离心铸造复合成整体辊环。本发明辊环硬度高、耐磨性好，生产工艺简单，生产成本低。文档编号B21D1/00GK101412050SQ200810227688公开日2009年4月22日申请日期2008年11月28日优先权日2008年11月28日发明者宋国祥,符寒光,雷永平申请人:北京工业大学