专利名称：一种耐磨轧机导卫及其制造方法
技术领域：
本发明为一种轧钢机导卫制造方法，特别涉及一种耐磨轧机导卫及其制造方法，属于轧机导卫技术领域。
背景技术：
导卫装置的发明曾极大地推动了轧制技术的全面发展并在18世纪得到推广。1798年英国人约翰用导卫装置将水平轧机与直立轧机串列在一起，1878年，摩根在W&M公司设计出新型水平轧机并将导卫装置成功地运用，从而揭开了轧制史上的新篇章。目前，导卫广泛应用于型材、棒材和线材轧机中，热轧带钢精轧机架前后也设有导卫装置。导卫装置是轧钢过程中安装在轧辊孔型的前后，引导轧件正确的进入孔型和导出孔型，防止缠棍、堵钢、飞钢、倒钢等事故发生的一种装置，在轧钢生产过程中有着十分重要的作用。良好的导卫质量是提高轧钢产品质量、增加产量、提高成材率、节约能源的有效保障。
导卫在工作中，由于其外部与轧辊同时用水冷却，而内部与高温轧件相接触，造成内外温度梯度很大，研究发现导卫板工作面Imm内温度高达700°C以上，6mm以外低于200°C，导卫板外部表面仅6(T80°C。此外，钢坯在高温轧制时，脆性的氧化铁皮脱落在钢坯和导卫板之间，形成磨粒，堆积在导卫板内外，导卫板的磨损主要表现为高温下的磨粒磨损，为提高其抗磨能力，关键在于提高其高温硬度。粘钢也是导卫板寿命低的主要原因，粘钢的主要原因在于导卫板高温硬度低，轧件上的铁氧化物与其发生粘结所致，解决粘钢的最佳办法就是提高导卫板的高温硬度。此外，拉伤、热疲劳与热裂也是导卫的主要失效形式。为了提高导卫的使用寿命，中国发明专利CN101195156公开了一种轧钢机铸渗导卫板的制备方法，该发明首先将高碳铬铁、钒铁、钛铁、稀土硅铁用球磨机研磨成200-300目，并搅拌均匀，能后加入250-300目的镍包氧化铝粉，其中高碳铬铁粉加入量为60-70%，钒铁粉加入量10-15%,钛铁粉加入量2-5%,稀土娃铁粉加入量1-1. 5%,镍包氧化招粉加入量15-20%。然后加入粉末总量2. 5-3. 5%的树脂，搅拌，然后涂覆在铸型表面，其涂覆位置对应于导卫板工作面。合金粉末经树脂固化时间超过30分钟后，直接将温度为1600 1650°C中碳低合金钢钢水浇入铸型，然后开箱空冷导卫板，导卫板经清砂、打磨后，不需要热处理可直接使用。中国发明专利CN1609256还公开了一种粉末冶金轧钢导卫辊及其制造的方法。通过材质优化设计和粉末冶金液相烧结技术，获得了性能优良的轧钢导卫辊。粉末冶金轧钢导位辊的粉末原料成分为Cr 8 20% ;Mo O. 8 3. 6% ;W O. 5 2% ;Ni、Co、Cu
3.5 7% ;V O. 3 I. 2% ;BN O. I O. 5% ;C I. 8 2. 5% ;酰胺蜡粉O. 5% ;表面活性剂O. 3 1% ;余量为铁粉。粉末冶金轧钢导位棍的制造方法包括以下步骤a.配料与混料；b.压制成型；c.烧结；d.热处理；e.机械加工。中国发明专利CN1847439还公开了一种高速线材轧机导入钢坯用导卫辊及其制备方法，制得的导卫辊含有下列重量百分比的化学成分C, O. 7 I. 4 ；ff, 7. O 10. O ；V, O. 8 I. 5 ；Cr, 5. O 10. O ；B, I. 2 2. 5 ;Mo < I. 5，Si< I. 5,Mn < I. 5, RE, O. 08 O. 18 ；Mg,0. 05 O. 15 ；Ti,0. 08 O. 20 ；S < O. 05,P < O. 05,余量为Fe和不可避免的微量杂质。导卫辊利用电炉熔炼，采用蜡模精密铸造或消失模铸造方法浇注，其强度高、韧性好、耐磨性好、抗热疲劳和抗氧化性优良，抗激冷激热性能好，使用中不脆裂、不剥落、不龟裂、不粘钢，使用性能优于高镍铬合金铸钢导卫辊。中国发明专利CN101549360还公开了一种高硼铸造合金导卫及其热处理方法属于轧钢技术领域。本发明所提供的导卫的化学组成(质量分数，% )为C O. 25-0. 45、Crl2. 0-15. O、B I. 0-2. 5、Mo O. 5-0. 8、Mn I. 8-2. 5、Al O. 10-0. 30、RE O. 08-0. 20、Mg O. 04-0. 08、V O. 05-0. 10、NO. 01-0. 03,Ti O. 10-0. 20,Nb O. 10-0. 20，并且 O. 25 ( Ti+Nb 彡 O. 35，Si < I. 0，S < O. 05，P < O. 05，余量为Fe。该发明通过熔炼、铸造、油冷淬火，回火处理等步骤，制备强度和硬度高，韧性、耐磨性好的高硼铸造合金导卫。中国发明专利CN101412102还公开了一种原生柱/带状硬质相复合耐磨导卫辊的制备方法，制得的原生柱/带状硬质相复合耐磨导卫辊的表面复合材料由高硬度柱/带状硬质相和高韧性基体金属两部分通过浇铸复合而成，制备方法先在机加工出的导卫辊芯部表面上编织出一定厚度的合金粉芯丝/带材骨架，并通过绑扎或焊接的方法在轧辊芯部表面固定，形成预制件，将冶炼熔化的高温基体金属钢液浇入到导卫辊铸型的型腔内，合金粉芯丝/带材中的合金元素在高温基体金属钢液热量下进行短程扩散，在原位生成高度弥散的高硬度柱/带状合金硬质相。该方法制备的复合导卫辊具有高耐磨性和高韧性。中国发明专利CN102615487A还公开了轧钢线导卫导板、导槽的加工工艺，包括以下步骤一.用普通碳钢或合金钢材料为基体制作毛坯；二.在毛坯加工 至成品的加工过程中，对需要后期喷焊或喷涂耐磨材料的区域切削至合适的深度；三.对工件所需耐磨、耐热性能材料的区域进行热喷焊或喷涂合适的材料，使工件主要工作面达到高硬度、耐高温氧化及抗拉伸性能；四.加工喷焊或喷涂层，使工件整体达到设计要求，并整理成成品。本发明采用普通钢或价格相对低廉的合金钢材料为基体，降低原材料成本，并且基体材料易加工；喷焊或喷涂后的工作面耐磨、耐热性能高。对工件磨损部分可再次进行表层感应重溶，用热喷焊法修复再利用，能够有效的提高产品的使用寿命。中国发明专利CN1180759还公开了一种用于各类型钢轧机导入钢坯用多元高铬铸钢导板及其制造方法。其化学组分为C，Si，Mn，Cr，Ni，Mo，K，Na，Ti ,RE，其余为Fe和不可避免的微量杂质。该发明采用上述成分的合金制作组合式导板。其制作方法是采用湿砂型铸造成型，采用高温热开箱和亚临界淬火工艺。其主要特点是在高铬铸钢合金中加入适量的K，Na, RE和Ti，使其组织细化，特别是使共晶碳化物团球化。该发明可提高导板使用性能和降低生产成本。中国发明专利CN102319747A还公开了一种表面原生高温耐磨相复合高温轧钢机导卫板，采用高锰钢、合金钢、普通碳钢及常用钢种作为本体2，在高温轧钢机导卫板的工作部位复合高温耐磨Laves相表面I。既具有本体金属的高强度和高韧性，又具有表面Laves相的高温耐磨性和高硬度，能够同时承受高温和高冲击下的强烈磨损，具有使用寿命长、价格合理、制备简单等特点。中国专利CN2403516还公开了一种由导卫架5、上压板6、侧导板组3、卡板4等零件组成的轧机导卫装置。上压板6通过螺杆2、卡板4联接在导卫架5的顶板上，螺杆2与导卫架5之间是活动连接，转动手轮I就可以使上压板6上下移动。侧导板组3从导卫架5的顶板插入并卡住固定，侧导板组3的矩形槽在导卫架5中形成的空间，构成上压板6上下移动的空间，使上压板调节与侧导板调整互不干涉，改变带材宽度时，只需调整侧导板组3的组合，没有换水平导板问题。中国专利CN2865892还公开了一种万能轧机导卫。该导卫包括分别位于上轧辊(6)、下轧辊(7)中心线两侧的前侧导卫(10)、后侧导卫(20)，所述前侧导卫(10)、后侧导卫(20)上具有与上轧辊￠)、下轧辊(7)轧制型孔相对应的导向体，所述前侧导卫(10)、后侧导卫(20)各作为一个整体的构件直接固定在轧机机架上。本发明的有益效果是，将不同导向体优化设计在一体形成整体式导卫，减少了导卫的安装间隙、间距，其导向精度由构件的制造精度加以保证，因此整体导卫结构紧凑导向精度高，能满足万能轧机多道工序轧制的要求。本发明目的是提供一种耐磨轧机导卫及其制造方法。随着冶金工业节能、降耗、降材要求的不断提高，对导卫 的性能和生产成本提出了更高的要求，本发明是为了进一步提高导卫性能，并降低导卫成本。本发明以Q235废钢和lCrl8Ni9Ti不锈钢废料为主要原料，另外还加入适量高碳铬铁、增碳剂、硅铁、锰铁和少量氮化铬铁、金属铝、钒氮合金、锆铁、硅钙合金、硼铁、稀土镁合金。本发明的目的可以通过以下措施来实现本发明导卫用电炉熔炼，其制造工艺步骤是①采用质量百分比60. 0-65. 0%的Q235废钢、25. 0-28. 0%的lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、3. 0-5. 0%的高碳铬铁、O. 25-0. 50%的氮化铬铁、I. 2-1. 6%的硅铁、O. 8-1. 0%的锰铁、O. 60-0. 75%的增碳剂、O. 55-0. 70%的金属铝、O. 2-0. 4%的钒氮合金、O. 35-0. 50%的锆铁、O. 6-0. 8%的硅钙合金、O. 5-0. 8%的硼铁和O. 15-0. 30%的稀土镁合金配料；②先将Q235废钢、lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3 5分钟后加入氮化铬铁；③然后将钢水温度升至1580 1600°C，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1600 1620°C，并加入钒氮合金和锆铁，保温2 3分钟后出炉；④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8 12mm的小块，经180 220°C烘干2 4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；⑤将步骤④的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440 1460°C，浇注I 2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；⑥导卫在500 520°C进行热处理，保温时间4 6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。合金材质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及热处理工艺，本发明材料是这样确定的I)本发明以Q235废钢和lCrl8Ni9Ti不锈钢废料为主要合金原料，其中Q235废钢用于补充导卫材料中的铁，其加入量高达质量百分比60. 0-65. 0%。而lCrl8Ni9Ti不锈钢废料中含有铬、镍、钛等合金元素，铬补充到导卫材料中，能够提高导卫的抗高温氧化性能，部分与碳结合，生成高硬度的Cr23C6碳化物，有利于提高导卫的高温耐磨性。镍补充到导卫中，可以提高导卫的高温强度和抗热疲劳性能。ICrlSNiOTi不锈钢废料的加入量以
25.0-28. 0%为宜。另外，为了提高导卫的耐磨性能，还加入3. 0-5. 0%的高碳铬铁，目的是进一步增加Cr23C6碳化物的数量。为了提高基体硬度，改善耐磨性，还需加入O. 60-0. 75%的增碳剂。lCrl8Ni9Ti不锈钢废料中的钛，可以与氮、碳结合，形成高熔点、高硬度的Ti (N，C)颗粒，除了可以细化导卫组织，提高导卫机械性能外，还有改善导卫耐磨性的积极作用。2)本发明中，还加入I. 2-1. 6%的硅铁和O. 8-1. 0%的锰铁，主要起预脱氧的作用，在此基础上，加入O. 55-0. 70%的金属铝，除了起终脱氧作用外，部分铝，固溶于基体中，可以提高基体的抗氧化能力和基体高温硬度，改善导卫的抗高温磨损性能。
3)在本发明中，还加入了 O. 25-0. 50%的氮化铬铁和O. 2-0. 4%的钒氮合金，主要是利用氮与钒、钛结合，生成高熔点TiN和VN，其中VN是面心立方晶体结构，显微硬度约为1520HV,熔点为2360°C，不仅可以细化导卫组织，还可以明显提高导卫耐磨性。4)本发明中还加入O. 35-0. 50%的锆铁，主要是为了细化凝固组织，提高导卫综合机械性能和热疲劳性能，加入O. 6-0. 8%的硅钙合金和O. 15-0. 30%的稀土镁合金，具有很好的脱氧、脱硫、改善夹杂物形态与分布的作用，有利于提高导卫综合机械性能和热疲劳性能。加入O. 5-0. 8%的硼铁，可以明显提高导卫的淬透性和淬硬性，从而提高导卫耐磨性。本发明Q235废钢的化学组成质量分数％ :0. 14 O. 22C，0. 30 0· 65Μη，Si ( O. 30，S 彡 O. 050，P 彡 O. 045，Fe 余量。本发明lCrl8Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数％ C O. 12，Si :彡I. 00，Mn ^ 2. 00, S ( O. 030，P ^ O. 035，Cr 17. 00 19. 00，Ni 8. 00 11. 00，Ti 5 (C%-0. 02) O. 80，Fe 余量。
本发明高碳铬铁的化学组成质量分数％ :6(T65Cr，6. 8 7. 5C，( 3. OSi, ( O. 05S，(O. 06P, Fe 余量。本发明氮化铬铁的化学组成质量分数％ :6(T65Cr，5. 0 7. ON, C彡O. 1，Si彡I. 5，S(O. 04，P ( O. 03，Fe 余量。本发明硅铁的化学组成质量分数％ 72^80Si, O. 5^1. 5A1, ( O. 05P，(O. 04S, ( O. 15C，Fe 余量。本发明锰铁的化学组成质量分数％ :78 85Mn，( I. 5C, ( 2. OSi, ( O. 35P，(O. 03S, Fe 余量。本发明钒氮合金的化学组成质量分数％ :66 72V，12 17N，〈O. 045P,〈O. 045S,〈O. 50C, Fe 余量。本发明锆铁的化学组成质量分数％ :50 55Zr，23 27Si，5 7A1，^ O. 6Ti, ^ O. 08P,O. 06 O. 12C, Fe 余量。本发明硅钙合金的化学组成质量分数％ :31 35Ca，56 63Si，C^0.8,A1^2. O,
O. 04，S 彡 O. 05，Fe 余量。本发明硼铁的化学组成质量分数％ :19 21B，〈O. 5C, <2. OSi,〈O. 03S,〈O. 1P，Fe余量。本发明稀土镁合金的化学组成质量分数％ :8. (TlO. ORE, Ce/RE彡46，8. O 10. OMg, I. 0 3· OCa, ( 44. OSi, ( 2. OMn, ( I. OTi, ( I. 2Mg0, Fe 余量。本发明与现有技术相比，具有以下优点I)本发明以Q235废钢和lCrl8Ni9Ti不锈钢废料为主要原料，另外还加入适量高碳铬铁、增碳剂、硅铁、锰铁和少量氮化铬铁、金属铝、钒氮合金、锆铁、硅钙合金、硼铁、稀土镁合金，具有生产成本低廉，节材效果显著。2)本发明导卫冶炼、铸造和热处理工艺简便，有利于实现批量生产。3)本发明导卫具有良好的力学性能，其中硬度达到55 58HRC，抗拉强度达到1350 1500MPa，冲击韧性达到35 40J/cm2，断裂韧性达到60 64MPa. m1/2。4)本发明导卫具有良好的耐磨性，其使用寿命比高镍铬合金钢导卫提高150 180%，而生产成本降低45 52%，推广应用具有显著的经济和社会效益。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详述实施例I :①采用质量百分比63. 9%的Q235废钢(Q235废钢的化学组成质量分数％ O. 14 O. 22C, O. 30 0· 65Mn, Si 彡 O. 30，S 彡 O. 050，P 彡 O. 045，Fe 余量)、25· 0% 的 lCrl8Ni9Ti不锈钢废料(lCrl8Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数% C O. 12，Si :彡I. 00，Mn (2. 00, S :彡 O. 030, P S O. 035, Cr 17. 00 19. 00, Ni 8. 00 11. 00, Ti 5(C%-0. 02) O. 80，Fe余量)、5. 0%的高碳铬铁(高碳铬铁的化学组成质量分数％ :6(T65Cr，6. 8 7. 5C，(3. OSi, ( O. 05S, ( O. 06P, Fe余量)、0. 25%的氮化铬铁(氮化铬铁的化学组成质量分数 % :60 65Cr，5. 0 7· ON, C 彡 O. 1，Si 彡 I. 5，S 彡 O. 04，P 彡 O. 03，Fe 余量)、I. 2% 的硅铁(硅铁的化学组成质量分数％:72 80Si，0.5 L5A1，( O. 05P, ( O. 04S, ( O. 15C，Fe余 量)、1. 0%的锰铁(锰铁的化学组成质量分数％ :78 85Mn，( I. 5C, ( 2. OSi, ( O. 35P，(O. 03S, Fe余量)、0. 60%的增碳剂、O. 55%的金属铝、O. 4%的钒氮合金(钒氮合金的化学组成质量分数 % :66 72V，12 17N，〈O. 045P,〈O. 045S,〈O. 50C, Fe 余量)、0· 35% 的锆铁(锆铁的化学组成质量分数 ％ :50 55Zr，23 27Si，5 7A1, ( O. 6Ti, ( O. 08P,0. 06^0. 12C, Fe 余量)、0. 8%的硅钙合金(硅钙合金的化学组成质量分数％ :31 35Ca，56 63Si，C彡O. 8，Al ( 2.O, P ^ O. 04，S彡O. 05，Fe余量)、0. 8%的硼铁(硼铁的化学组成质量分数％: 19 21B，〈O. 5C,〈2.OSi,〈O. 03S,〈O. 1P，Fe余量)和O. 15%的稀土镁合金(稀土镁合金的化学组成质量分数％ 8. 0 10· ORE, Ce/RE 彡 46，8. (TlO. OMg, I. 0 3· OCa, ( 44. OSi, ( 2. OMn, ( I. OTi, ( I. 2Mg0, Fe余量)配料；②先将Q235废钢、lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3分钟后加入氮化铬铁；③然后将钢水温度升至1583°C，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1605 C，并加入f凡氣合金和错铁，保温3分钟后出炉；④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8 12mm的小块，经220°C烘干2小时后，置于浇包底部,用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；⑤用腊模精铸导卫，钢水浇注温度1442°C，浇注I小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；⑥导卫在500°C进行热处理，保温时间6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。导卫的性能见表I。实施例2 ①采用质量百分比62. 05%的Q235废钢(Q235废钢的化学组成质量分数％ O. 14 O. 22C, O. 30 0· 65Mn, Si 彡 O. 30，S 彡 O. 050，P 彡 O. 045，Fe 余量)、28· 0% 的 lCrl8Ni9Ti不锈钢废料(lCrl8Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数％ =C 彡O. 12，Si :彡I. 00，Mn (2. 00, S S O. 030, P S O. 035, Cr 17. 00 19. 00, Ni 8. 00 11. 00, Ti 5(C%-0. 02)
O.80，Fe余量)、3· 5%的高碳铬铁(高碳铬铁的化学组成质量分数% :60 65Cr，6· 8 7. 5C，(3. OSi, ( O. 05S, ( O. 06P, Fe余量)、0. 50%的氮化铬铁(氮化铬铁的化学组成质量分数 % :60 65Cr，5. 0 7· ON, C 彡 0. 1，Si 彡 I. 5，S 彡 0. 04，P 彡 0. 03，Fe 余量)、I. 6% 的硅铁(硅铁的化学组成质量分数％ :72 80Si，0. 5 L 5A1，( O. 05P, ( O. 04S, ( O. 15C，Fe余量)、0. 8%的锰铁(锰铁的化学组成质量分数％:78 85Mn，^ I. 5C, ^ 2. OSi,彡O. 35P，(O. 03S, Fe余量)、0. 75%的增碳剂、O. 70%的金属铝、O. 2%的钒氮合金(钒氮合金的化学组成质量分数 % :66 72V，12 17N，〈O. 045P,〈O. 045S,〈O. 50C, Fe 余量)、0· 50% 的锆铁(锆铁的化学组成质量分数 ％ :50 55Zr，23 27Si，5 7A1, ( O. 6Ti, ( O. 08Ρ，0· 06 O. 12C, Fe 余量)、0. 6%的硅钙合金(硅钙合金的化学组成质量分数％ :31 35Ca，56 63Si，C彡O. 8，Al ( 2.
O,P ^ O. 04，S彡O. 05，Fe余量)、0. 5%的硼铁(硼铁的化学组成质量分数％: 19 21B，〈O. 5C,〈2.OSi,〈O. 03S,〈O. 1P，Fe余量)和O. 30%的稀土镁合金(稀土镁合金的化学组成质量分数％ 8. 0 10· ORE, Ce/RE 彡 46，8. (TlO. OMg, I. 0 3· OCa, ( 44. OSi, ( 2. OMn, ( I. OTi, ( I. 2MgO, Fe余量)配料；②先将Q235废钢、lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢 水熔清后加入硅铁和锰铁，5分钟后加入氮化铬铁；③然后将钢水温度升至1599°C，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1618 C，并加入f凡氣合金和错铁，保温2分钟后出炉；④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8 12mm的小块，经180°C烘干4小时后，置于浇包底部,用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；⑤用腊模精铸导卫，钢水浇注温度1458°C，浇注2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；⑥导卫在520°C进行热处理，保温时间4小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。导卫的性能见表I。实施例3 ①采用质量百分比63. 75%的Q235废钢(Q235废钢的化学组成质量分数％
O.14 O. 22C, O. 30 0· 65Mn, Si 彡 O. 30，S 彡 O. 050，P 彡 O. 045，Fe 余量)、26· 0% 的 lCrl8Ni9Ti不锈钢废料(lCrl8Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数％ =C :彡O. 12，Si :彡I. 00，Mn (2. 00, S S O. 030, P S O. 035, Cr 17. 00 19. 00, Ni 8. 00 11. 00, Ti 5(C%-0. 02)
O.80，Fe余量)、4. 0%的高碳铬铁(高碳铬铁的化学组成质量分数％ :6(T65Cr，6. 8 7. 5C，(3. OSi, ( O. 05S, ( O. 06P, Fe余量)、0. 40%的氮化铬铁(氮化铬铁的化学组成质量分数 % :60 65Cr，5. 0 7· ON, C 彡 O. 1，Si 彡 I. 5，S 彡 O. 04，P 彡 O. 03，Fe 余量)、I. 40% 的硅铁(硅铁的化学组成质量分数% :72 80Si，O. 5 I. 5A1, ( O. 05P, ( O. 04S, ( O. 15C, Fe余量)、0. 90%的锰铁(锰铁的化学组成质量分数％ :78 85Mn，( I. 5C, ( 2. OSi, ( O. 35P，(O. 03S, Fe余量)、0. 70%的增碳剂、O. 60%的金属铝、O. 30%的钒氮合金(钒氮合金的化学组成质量分数 % :66 72V，12 17N，〈O. 045P,〈O. 045S,〈O. 50C, Fe 余量)、0· 40% 的锆铁(锆铁的化学组成质量分数 ％ :50 55Zr，23 27Si，5 7A1, ( O. 6Ti, ( O. 08Ρ，0· 06 O. 12C，Fe 余量)、
O.70%的硅钙合金(硅钙合金的化学组成质量分数％ :31 35Ca，56 63Si，C彡O. 8，Al ^ 2. O, P(O. 04，S彡O. 05，Fe余量)、0· 65%的硼铁(硼铁的化学组成质量分数％: 19 21B，〈O. 5C, <2.OSi,〈O. 03S,〈O. 1P，Fe余量)和O. 20%的稀土镁合金(稀土镁合金的化学组成质量分数％
8.0 10· ORE, Ce/RE 彡 46，8. (TlO. OMg, I. 0 3· OCa, ( 44. OSi, ( 2. OMn, ( I. OTi, ( I. 2Mg0, Fe余量)配料；②先将Q235废钢、lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，4分钟后加入氮化铬铁；③然后将钢水温度升至1592°C，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1609 C，并加入f凡氣合金和错铁，保温3分钟后出炉；④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8 12mm的小块，经200°C烘干3小时后，置于浇包底部,用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
⑤用腊模精铸导卫，钢水浇注温度1452°C，浇注2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；⑥导卫在510°C进行热处理，保温时间5小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。导卫的性能见表I。表I导卫力学性能
力学性能 S5 抗拉强度冲击韧性断裂韧性 (HRC)(MPa)(J/cnr) (MPa.mi/2)
实施例 I55^613653926Z8
实施例 25X8148535J606
实施例 3571 420383633本发明导卫与现有技术相比有如下优点本发明导卫强度高，韧性好，耐磨性和抗氧化性优良，抗激冷激热性能也很好，使用过程中不断裂、不起皮、不发生龟裂、不粘钢，使用性能明显优于高镍铬合金钢导卫。本发明用做热轧棒材轧机精轧机K1、K2、K3和Κ4机架的进、出口导卫，以及热轧线材轧机中轧机架的进、出口导卫，使用寿命比高镍铬合金钢导卫提高150 180%，且以废钢和不锈钢废料为主要生产原料，贵重合金加入量少，生产成本低，具有明显的节材优势，生产成本比高镍铬合金钢导卫降低45 52%。本发明导卫生产工艺简单，不需要进行高温热处理，节能效果明显。本发明导卫可以显著提高轧钢机作业率，降低轧材生产成本，减轻工人劳动强度，推广应用具有显著的经济和社会效益。
权利要求
1.一种耐磨轧机导卫的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 ①采用质量百分比60.0-65. 0%的Q235废钢、25. 0-28. 0%的lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、3. 0-5. 0%的高碳铬铁、O. 25-0. 50%的氮化铬铁、I. 2-1. 6%的硅铁、O. 8-1. 0%的锰铁、O. 60-0. 75%的增碳剂、O. 55-0. 70%的金属铝、O. 2-0. 4%的钒氮合金、O. 35-0. 50%的锆铁、O. 6-0. 8%的硅钙合金、O. 5-0. 8%的硼铁和O. 15-0. 30%的稀土镁合金配料； ②先将Q235废钢、lCrl8Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3 5分钟后加入氮化铬铁； ③然后将钢水温度升至1580 160(TC，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1600 1620°C，并加入钒氮合金和锆铁，保温2 3分钟后出炉； ④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8 12mm的小块，经180 220°C烘干2 4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理； ⑤将步骤④的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440 1460°C，浇注I 2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺； ⑥导卫在500 520°C进行热处理，保温时间4 6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度； 其中Q235废钢的化学组成质量分数％ :0. 14 O. 22C，O. 30 0. 65Mn，Si ^ O. 30,S ≤ O. 050, P ≤ O. 045, Fe 余量； lCrl8Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数％ C O. 12，Si :≤I. 00，Mn :≤2. 00，S S O. 030，P :≤ O. 035，Cr 17. 00 19. 00，Ni 8. 00 11. 00，Ti 5(C%-0. 02) O. 80，Fe余量； 高碳铬铁的化学组成质量分数% :60 65Cr，6. 8 7. 5C，( 3. OSi, ( O. 05S, ( O. 06P，Fe余量； 氮化铬铁的化学组成质量分数％ :60 65Cr，5. 0 7· ON, C ^ O. I, Si彡I. 5，S彡O. 04，P彡O 03，Fe 余量； 硅铁的化学组成质量分数% :72 80Si，O. 5 I. 5A1, ( O. 05P, ( O. 04S, ( O. 15C, Fe余量; 锰铁的化学组成质量分数％ :78 85Mn，( I. 5C, ( 2. OSi, ( O. 35P，( O. 03S, Fe余量； 钒氮合金的化学组成质量分数％ :66 72V，12 17N，〈O. 045P,〈O. 045S,〈O. 50C, Fe余量; 锆铁的化学组成质量分数％ :5(T55Zr，23 27Si，5 7A1，( O. 6Τ , ( O. 08P，O. 06 O. 12C, Fe 余量； 硅钙合金的化学组成质量分数％ :31 35Ca，56 63Si，C≤O. 8，Al≤2. 0，P≤O. 04，S^O.05，Fe余量； 硼铁的化学组成质量分数% :19 21B，〈O. 5C,〈2. OSi,〈O. 03S,〈O. 1P，Fe余量； 稀土镁合金的化学组成质量分数％ :8. (TlO. ORE, Ce/RE≤46，8. (TlO. OMg, I. 0 3. OCa,(44. OSi, ( 2. OMn, ( I. OTi, ( I. 2MgO, Fe 余量。
2.按照权利要求I的方法所制备的一种耐磨轧机导卫。
全文摘要
一种耐磨轧机导卫及其制造方法，属于轧机导卫技术领域。采用质量分数60.0-65.0%的Q235废钢、25.0-28.0%的1Cr 18Ni9Ti不锈钢废料、3.0-5.0%的高碳铬铁、0.25-0.50%的氮化铬铁、1.2-1.6%的硅铁、0.8-1.0%的锰铁、0.60-0.75%的增碳剂、0.55-0.70%的金属铝、0.2-0.4%的钒氮合金、0.35-0.50%的锆铁、0.6-0.8%的硅钙合金、0.5-0.8%的硼铁和0.15-0.30%的稀土镁合金配料，用电炉熔炼和腊模精铸，经回火处理获得耐磨性好和成本低廉的导卫，推广应用具有很好的效益。
文档编号C22C38/00GK102864372SQ20121034130
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者蒋健伟, 符寒光 申请人:江苏久联冶金机械制造有限公司