专利名称：离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法
技术领域：
本发明涉及离心复合浇铸高速钢轧辊技术领域，特别涉及一种离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法。
背景技术：
离心复合浇铸高速钢轧辊时，外层高速钢材质在离心状态下凝固，存在碳化物组织分布不均且粗大的现象，外层高速钢组织中晶粒尺寸、碳化物的种类、大小、分布、体积分数及其它微观组织结构特征对高速钢的性能起着极为关键的作用，在高速钢轧辊的铸造过程中，特别容易生成粗大的网状共晶碳化物，且用热处理的方法很难消除，从而使高速钢轧辊性能严重恶化，使轧辊外层的耐磨性及耐热性不好，轧辊使用中磨损大，易产生裂纹
发明内容
本发明的目的在于提供一种离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法，使外层高速钢材质在离心状态下生成的碳化物组织均匀细小，提高高速钢轧辊外层的耐磨性和耐热性。本发明是采用以下技术方案实现的离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法，在外层高速钢熔炼完成出炉时，向钢包内加入复合变质剂对高速钢铁水进行变质处理，复合变质剂的加入量为钢水重量的
I.O 2. 0%,反应温度为1500 16000C。所述复合变质剂的化学成分重量百分比为钒铁FeV50 50 55%、稀土硅铁合金FeSiRe21 20 25%、硅钡合金 FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。与现有技术相比，本发明的有益效果是加入复合变质剂可以强化基体组织，并保证金相组织中含有大量均匀弥散分布的细小MC型碳化物，提高了高速钢轧辊外层的耐磨性和耐热性，保证高速钢材质的强韧性和硬度，改进后的高速钢轧辊毫米轧材同比增加20% 26%，平均每次轧辊的修磨量在O. 3 mm以内。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。高速钢轧辊的生产方法，包括熔炼、变质和球化处理、离心铸造、芯部浇铸、热处理。轧辊外层熔炼完成出炉时添加了复合变质剂，热处理工艺得到回火马氏体和弥散分布的球状、块状M C型碳化物，保证基体有高的强韧性和硬度，工作步骤叙述如下I)中频炉熔炼外层高速钢钢水，熔炼温度1500 1600°C，外层高速钢材质的成分重量百分比为C:1. 5 2. 5，Si:。· 4 I. 5，Mn: O. 4 I. 5，P: < O. 03，S: < O. 03，Ni: O. 4 L0,Cr:4 6,Mo:4 6,V:4 6,其余为Fe及不可避免的杂质。熔炼完成后出炉时包内添加复合变质剂对高速钢外层钢水进行变质处理，复合变质剂的添加量为钢水重量的I. O 2. 0%，反应温度为1500 1600°C，复合变质剂的化学成分重量百分比为钒铁FeV50 50 55%、稀土硅铁合金FeSiRe21 20 25%、硅钡合金FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。2)中频炉熔炼半钢中间过渡层钢水，熔炼温度1500 1600°C，半钢中间过渡层材质的成分重量百分比为C:1.0 2.0，Si:0.4 1·5，Μη:0·4 I. 5,P: < O. 1，S: < O. 03,Ni : I. O 2. 0，Cr: < O. 2，Mo: < O. 2。3)芯部球墨铸铁熔炼，熔炼温度1450 1500°C，芯部球墨铸铁的化学成分重量百分比为C:3. O 3. 5，Si:2. O 3. 0，Mn: < O. 5，P: < O. 1，S: < O. 03，Mg:O. 03 O. 06，Re:O. 02 O. 05，Mo: < O. 2，其余为Fe及不可避免的杂质。对芯部球墨铸铁铁水进行球化及孕育处理，球化剂为钇基重稀土，添加量为铁水重量的I. O I. 6%，孕育剂为75SiFe，添加量为O. 4 I. 0%，反应温度1450 1500°C ；4)用离心铸造法浇铸外层高速钢钢水，待外层高速钢钢水凝固后再用离心铸造法 浇铸半钢中间过渡层钢水，离心浇铸时，离心重力倍数为120G。待半钢中间过渡层钢水凝固后，静态浇铸芯部球墨铸铁铁水。外层浇铸温度1430 1470°C，中间层浇铸温度1450 1490°C，芯部球墨铸铁铁水浇铸温度为1350 1430°C。5)常温冷却至150 155°C开箱后热处理，先以9 15°C /h的加热速度加热至350 400°C，保温2 8小时后，再以9 15°C /h的加热速度加热至1000 1100°C，保温3 5h后出窑淬火，然后以110 130°C /h的速度冷却至400 650°C，回窑保温6 12小时，以10 20°C /h的速度冷却至室温，2 8小时后再以9 13°C /h的加热速度加热至400 650°C，保温20 30小时后，以10 20°C /h的速度冷却至室温，2 8小时后再以9 13°C /h的加热速度加热至500 650°C，保温25 35小时后，以10 20°C /h的速度冷却至室温。6)超声波探伤，标准 GB/T1504-2008。7)质量测试与分析①高速钢外层成分及包内复合变质剂加入量见表I ;②统计包内加入复合变质剂轧辊上机使用记录见表2。表I高速钢轧辊外层成分参数(％)
实例 II ta S U if
C Si Mn P S Ni Cr Mo V
編U麗剂加入茕
I. 85 O. 5 O. 42 O. 021 O. 007 O. ,IH B. O 4. O B. O L O
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3I:f O. 9B^ ^I. 26 0.023 0.007 O. 4 S^ ^Ti^ ^sTs ο LCi
^^^^ ^IToob^ 1κ5οiTosTo iTiTiTo表2统计轧棍上机使用记录
权利要求
1.离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法，其特征在于，在外层高速钢熔炼完成出炉时，向钢包内加入复合变质剂对高速钢铁水进行变质处理，复合变质剂的加入量为钢水重量的I. O 2. 0%，反应温度为1500 1600°C。
2.根据权利要求I所述的离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法，其特征在于，所述复合变质剂的化学成分重量百分比为钒铁FeV50 50 55%、稀土硅铁合金FeSiRe21 20 25%、硅钡合金 FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。
全文摘要
本发明涉及高速钢轧辊技术领域，特别涉及一种离心复合浇铸高速钢轧辊外层变质处理的方法，其特征在于，在外层高速钢熔炼完成出炉时，向钢包内加入复合变质剂对高速钢铁水进行变质处理，复合变质剂的加入量为钢水重量的1.0～2.0%，反应温度为1500～1600℃。所述复合变质剂的化学成分重量百分比为钒铁FeV50 50～55%、稀土硅铁合金FeSiRe21 20～25%、硅钡合金FeBa5Si60 20～25%、Al 5～10%。与现有技术相比，本发明的优点是细化铸造晶粒和改善铬、碳化物形态，均匀弥散分布的细小球状MC型碳化物，提高了高速钢轧辊外层的耐磨和耐热性，使轧辊毫米轧材同比增加25%～30%。
文档编号C22C38/46GK102828123SQ20121027572
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者艾忠诚, 白云波, 杜立朝, 李艳红 申请人:鞍钢重型机械有限责任公司