轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法，该高温耐磨合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6%，Cr：11～12.5%，余量为Fe，且Cr和C之间的质量百分比的比例为：Cr/C=7～8。轧机导卫热处理方法包括如下步骤：首先，对进行轧机导卫200℃～300℃的低温去应力退火；然后，经过500℃～600℃的预热，并进行960℃～1050℃的固溶处理；最后，进行440℃～480℃的高温回火和270℃～290℃的低温回火。本发明的轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法，具有可提高导卫材料的高温耐磨性、高温热强性和热稳定性能、使得轧机导卫的使用寿命提高了3～4倍等优点。
【专利说明】轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新型材料的制备及其应用领域，尤其是涉及一种轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法。
【背景技术】
[0002]导卫是在型钢轧制过程中，使轧钢件按既定的方向和状态准确地、稳定地进入和导出轧辊孔型的装置，是高速棒线材轧制生产线上的关键设备之一。自滚动导卫替代滑动导卫以来，导卫装置的使用寿命、产品表面质量和轧机作业率均得到了大幅度的提高，但因其长期工作在高温环境下且又承受激热激冷的冲击，使得导卫的使用寿命短、消耗量大、更换频繁，并已成为目前制约钢材生产的瓶颈之一。早期的导卫材料是普通碳钢和铸铁，其产品耐磨性差、使用寿命低；后来使用WC硬质合金，虽然有效地改善了其耐磨性,但是仍然存在脆性大、耐激热激冷性差，使用中会发生“粘钢”现象，导致红钢不能顺利轧制，进而影响产品的表面质量；镍基导卫材料抗热冲击性能和抗高温氧化性能好，但是其价格昂贵，经济效益差；合肥东方节能科技股份有限公司前期研制的DF-2导辊，其合金硬度高、耐磨性好，但是Cr含量为24%~25%，容易产生裂纹。目前，轧机导卫大多采用奥氏体耐热钢，该材质具有较好的高温稳定性和韧性，但是其高温耐磨性差，致使产品磨损严重，过钢量一般不超过800吨，使用寿命低。
[0003]由于工作过程中轧机导卫直接与红钢接触，因此其关键性能是要求应具有良好的高温耐磨性，以提高其使用寿命。目前，传统的导卫材料已经不能满足其要求，因此，研发新型高温耐磨合金迫在眉睫 。
【发明内容】
[0004]本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法，以解决传统导卫材料在服役时磨损严重、寿命短、替换频繁等问题。
[0005]本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
[0006]轧机导卫用高温耐磨合金材料，其特点是，该高温耐磨合金材料的各组分按质量百分比的构成为:C:1.45~1.6%，Cr:11~12.5%，余量为Fe，且Cr和C之间的质量百分比的比例为:Cr/C=7~8。
[0007]本发明的一种轧机导卫用高温耐磨合金材料还具有以下技术特点。
[0008]该高温耐磨合金材料还包含了 Si和Mn，Si和Mn所占的质量百分比分别为:Si:
0.8 ~1.2%，Mn:0.4 ~0.8%。
[0009]该高温耐磨合金材料还包含了 N1、Mo和Cu ;N1、Mo和Cu所占的质量百分比分别为:Ni0.4 ~0.6%、Mo0.05 ~0.1%、Cu0.15 ~0.2%。
[0010]本发明还提供了一种轧机导卫热处理方法。
[0011]轧机导卫热处理方法，其特点是，轧机导卫是由权利要求上文所述的高温耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤:
[0012]步骤1:首先，对轧机导卫在200°C~300°C温度下进行低温去应力退火，时间为4小时~6小时,炉冷至室温；
[0013]步骤2:然后，经过500°C~600°C的预热，保温4小时，并进行960°C~1050°C的固溶处理2小时~3小时；
[0014]步骤3:最后，以80°C~100°C /小时的加热速度加热至440°C~480°C;进行2小时~3小时的440°C~480°C高温回火，空冷至室温；
[0015]步骤4:最后在270°C~290°C低温回火5小时，随炉冷却至室温。
[0016]所述步骤I中，所述低温去应力退火过程由室温加热至200°C~300°C的升温速度为60V~80°C /小时。
[0017]所述步骤2中，所述固溶处理过程由室温加热至960°C~1050°C的升温速度为90。。~IlO0C / 小时。
[0018]所述步骤3中，所述高温回火过程由室温加热至440°C~480°C的升温速度为80。。~IOO0C / 小时。
[0019]所述步骤4中，所述低温回火过程由室温加热至270°C~290°C的升温速度为15°C~20°C / 小时。
[0020]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0021]本发明的轧机导卫`用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法，通过调整碳、铬、锰等合金元素的质量百分比，其组分为:c含量1.45~1.6wt%、Cr含量11~12.5wt%、Mn含量0.4~0.8被％等，获得均匀、不连续的高耐磨组织(Cr，Fe)7C3(HV1200~1800);同时加入合金元素N1、Mo、Cu，以提高淬透性，产生二次硬化，并且使碳化物细小且均匀分布。其热处理工艺为:首先在200~300°C的低温进行去应力退火；然后经过500~600°C的预热，并进行960~1050°C的固溶处理；最后进行440~480°C的高温回火和270~290°C的低温回火，以有效固溶合金元素，并使二次碳化物均匀和不连续析出，实现有效消除内应力，防止裂纹萌生。该发明显著提高了导卫材料的高温耐磨性、高温热强性和热稳定性能，与传统导卫材料相比，可提高使用寿命3~4倍，经济效益和社会效益明显。
[0022]本发明的铬基高温耐磨合金具有很高的硬度和优良的冲击性能，其耐磨性比普通合金钢高，其中存在的大量铬元素与碳化合生成的碳化物(Cr，Fe)7C3，其硬度可高达HV1300~1800。因此，调整碳含量可以使导卫材料的硬度达到HRC60~65，它不仅硬度高，而且还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能；而且加入的C、Cr和Mo能较好地提高合金的淬透性，使热处理后的钢具有较高的强度和耐磨能力；Cu还能使钢具有良好的塑性和导热性，能够在轧机激热激冷的恶劣环境下使用而不炸裂。
[0023]本发明的轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫热处理方法，具有可提高导卫材料的高温耐磨性、高温热强性和热稳定性能、使得轧机导卫的使用寿命提高了 3~4倍等优点。
[0024]以下通过【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0025]轧机导卫用高温耐磨合金材料，其各组分按质量百分比的构成为:C:1.45~1.6%，Cr:11~12.5%，余量为Fe，且Cr和C之间的质量百分比的比例为:Cr/C=7~8。
[0026]本发明的轧机导卫用高温耐磨合金材料及轧机导卫的制备过程包括下面5个步骤，先获得液态的耐磨合金材料，而后将液态的耐磨合金材料铸造成轧机导卫。
[0027]这5个步骤依次为:
[0028]a.配料及装料:将废钢、钢屑、生铁、纯镇、钥铁、络铁、猛铁、娃铁、纯铜等原材料按以下化学成分的质量百分比进行原材料的配料:C1.45~1.6wt%，Si0.8~1.2wt%，Mn0.4 ~0.8wt%,P ^ 0.03wt%,S ^ 0.03wt%,Crll ~12.5wt%,Ni0.4 ~0.6wt%,Mo0.05 ~0.lwt%, Cu0.15~0.2wt%0其中，炉料的平均含碳量按规格成分的下限配入，且原材料表面应无油污、无粘砂杂物、无可剥落的氧化皮；然后，向感应电炉中加料。废钢、钢屑、生铁、纯镍、钥铁、铬铁等原材料在装料时加入，锰铁、硅铁在熔炼过程中加入。加料时，在坩埚底部先加小块料，小块料上加铁合金，上面加中块料，坩埚边缘部位加大块料，并在大块料的缝隙密实地填满小块料。
[0029]b.合金熔炼:开始通电时，先供给60%左右的功率，待电流冲击停止后将功率逐步加大至最大值。下部炉料熔化后注意捣料，防止搭棚，并不断加料以保持炉料紧实。大部分炉料熔化后，加入1.2%的造渣材料(石灰粉:氟石粉=2:1)造渣覆盖钢液。炉料约熔清95%时，取钢样进行全分析，并将其余5%的炉料加入炉内。渣料化清后,往炉渣面上加脱氧剂(石灰粉:铝粉=1:2)进行扩散脱氧。同时，根据化学成分分析结果调整钢液的化学成分，其中硅、锰含量在出钢前10分钟内通过加入硅铁、锰铁进行调整。当钢水升温至1560°C且圆杯试样收缩良好时，拔出一半炉洛，插入0.2%的娃钙进一步脱氧,然后往洛面上撒一层石灰粉和铝粉的脱氧剂。当钢液温度达到1580°C以上时，除去全部炉渣，随即加入0.07%的冰晶石粉并将铝垂直插入炉底。然后搅拌钢液，停电倾炉出钢，获得液态的高温耐磨合金材料，即合金材料钢液。
[0030]对于高温耐磨合金材料的钢液，可根据需要制成各种铸件，如各种规格的轧机导卫装置。当钢液冷却至1530-1540°C时浇注高度为20mm型号的轧机导卫，冷却后即得导卫铸件。`
[0031]c.退火及粗加工:将步骤b得到的导卫铸件由室温加热至200~300°C进行去应力退火，然后采用常规刀具对导卫铸件进行切削加工。
[0032]d.固溶处理及回火:将步骤c切削加工后的导卫由室温加热至960~1050°C进行固溶处理，然后分别加热至440~480°C和270~290°C进行回火处理。
[0033]f.精加工:将步骤d回火处理后的导卫用硬质合金刀具精加工成成品导卫。
[0034]用本发明的高温耐磨合金材料制造轧机导卫的详细过程如下:
[0035]al:精密铸造:取各原材料并按规定配比配成混合料待用，再制备轧机导卫:
[0036]首先，用低温蜡基模料制成导卫模型，用硅溶胶一水玻璃复合型壳制壳工艺制得导卫模型型壳。在硅溶胶一水玻璃复合模型型壳制备过程中，在导卫模型上先涂抹2-4层硅溶胶，涂3-5层水玻璃并蒸汽脱蜡后，得到导卫模型型壳；
[0037]然后，焙烧导卫模型型壳，焙烧温度为950-1000，°C保温时间为40分钟。焙烧结束后，将配制的混合料倒入导卫模型型壳内进行浇注；铁水的出炉温度为1600-1620°C ;浇注温度为1530-1540°C;导卫模型型壳温度为450-550°C;浇注后，将制成的导卫自然冷却至室温，去除浇注系统后得到导卫；[0038]bl:退火:将步骤a加工成的导卫由室温以60~80°C /小时的速度加热至200~300°C并保温4~6 h进行去应力退火，随后炉冷至室温；
[0039]Cl:粗加工:采用常规刀具对步骤b得到的导卫进行切削加工；
[0040]dl:固溶处理:将切削加工后的导卫由室温加热至500~600°C保温4h，再以90~Iio0C /小时的速度加热至960~1050°C进行固溶处理保温2~3h，随后风冷至室温；
[0041]el:回火:将经过固溶处理后的导卫由室温以80~100°C /小时的速度加热至440~480°C回火保温2~3h，并空冷至室温；然后以15~20°C /小时的升温速度加热至270~290°C回火5h，随炉冷却至室温；
[0042]fl:精加工:将经过回火处理后的导卫用硬质合金刀具精加工成成品导卫。
[0043]本高温耐磨合金材料中包含了大量的均匀、不连续高耐磨组织(Cr, Fe) 7C3,其硬度为HV1300~1800，因此，与传统导卫材料相比，本发明研制的新型高温耐磨合金的使用寿命大大提高。以高度20mm型号的轧机导卫为例，该型号传统导卫的使用寿命——过钢量一般均在800吨以下，而本新型高温耐磨合金导卫的使用寿命一过钢量一般均在3300吨以上，甚至可达4050吨，使得轧机导卫的使用寿命提高了 3~4倍。该高温耐磨合金材料还包含有杂质P和S，其中要确保P和S的质量百分比的范围为:P ( 0.03%、S ( 0.03%,以提高冶金质量，防止热脆和冷脆。
[0044]该高温耐磨合金材料还包含了 Si和Mn，Si和Mn所占的质量百分比分别为:Si:
0.8~1.2%,Mn:0.4~0.8%。通过加入Si和Mn这两种金属，以提高导卫的淬透性和韧性。
[0045]该高温耐磨合金材`料还包含了 N1、Mo和Cu ;N1、Mo和Cu所占的质量百分比分别为:Ni0.4 ~0.6%、Mo0.05 ~0.1%、Cu0.15 ~0.2%。
[0046]通过加入N1、Mo和Cu这三种金属,可以提高高温耐磨合金材料的淬透性,产生二次硬化，并且使碳化物细小且均匀分布。
[0047]轧机导卫热处理方法，其特点是，轧机导卫是由权利要求上文所述的高温耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤:
[0048]步骤1:首先，对轧机导卫在200°C~300°C温度下进行低温去应力退火，时间为4小时~6小时,炉冷至室温；
[0049]步骤2:然后，经过500°C~600°C的预热，保温4小时，并进行960°C~1050°C的固溶处理2小时~3小时；
[0050]步骤3:最后，以80°C~100°C /小时的加热速度加热至440°C~480°C，进行2小时~3小时的440°C~480°C高温回火，空冷至室温；
[0051]步骤4:最后在270°C~290°C低温回火5小时，随炉冷却至室温。
[0052]所述步骤I中，所述低温去应力退火过程由室温加热至200°C~300°C的升温速度为60V~80°C /小时。
[0053]所述步骤2中，所述固溶处理过程由室温加热至960°C~1050°C的升温速度为90。。~IlO0C / 小时。
[0054]所述步骤3中，所述高温回火过程由室温加热至440°C~480°C的升温速度为80。。~IOO0C / 小时。
[0055]所述步骤4中，所述低温回火过程由室温加热至270~V 290 V的升温速度为15°C~20°C / 小时。[0056]本发明提供的轧机用新型高温耐磨合金材料，在传统铬基高温耐磨合金的基础上，通过调整化学成分并使用不同的热处理工艺，以改善和提高合金硬度和韧性，从而满足导卫材料恶劣的工作环境和极高的性能要求。本发明所述高温耐磨合金材料的各组分为:C1.45 ~1.6wt% (质量百分比)，Si0.8 ~1.2wt%, Mn0.4 ~0.8wt%, P ≤ 0.03wt%,S^0.03wt%, Crll ~12.5wt%, Ni 0.4 ~0.6wt%,Mo0.05 ~0.lwt%, Cu0.15 ~0.2wt%。wt%表示质量百分比。S1、Mn、N1、Mo和Cu等材料为可添加的材料,从而提高合金材料的淬透性和韧性等特性。
[0057]C含量为Cl.45~1.6wt%，使C与合金元素配合，形成高硬度且弥散分布的M7C3型合金碳化物，保证合金有高的硬度、耐磨性和红硬性；Si含量为0.8~1.2wt%, Mn含量为0.4~0.8wt%,使合金具有很好的固溶强化效果，提高合金的热强性；Cr含量为11~12.5wt%，有利于提高合金的淬透性和耐磨性，并在合金表面形成致密的铬氧化膜，以增强抗氧化性能，预防粘钢，提升抗高温腐蚀性能；加入少量的N1、Mo、Cu等合金元素便于形成大量细小、弥散、坚硬而不聚集长大的合金碳化物，以造成二次硬化效应，同时具有良好的韧性。
[0058]热处理的主要过程为:以60~80°C /小时的速度加热至200~300°C并保温4~6 h进行去应力退火，随后炉冷至室温，以便在较短时间内低温消除导卫内应力；然后，随炉加热至500~600°C保温4h，目的是预热和减少高温加热时间；再以90~110°C /小时的速度加热至960~1050°C进行固溶处理保温2~3h，随后风冷至室温，目的是使碳化物充分溶解，以提高合金的红硬性；随后，以80~100°C /小时的速度加热至440~480°C回火保温2~3h，并空冷至室温，以析出二次碳化物并尽可能获得少的奥氏体和低的残余应力；最后，以15~20°C /小时的升温速度加热至270~290°C回火5h，随炉冷却至室温，进一步消除内应力。
[0059]和现有技术相比，本发明的高温耐磨合金材料及导卫有以下几个方面的特点。
[0060]1、本发明使用材质与现有导卫材质不同。为了提高导卫材料的硬度和韧性，本发明设计了一种新型的铬基高温耐磨合金。该合金是在传统铬基高温耐磨合金(C:
0.70-1.40wt% ；Cr:8.00-14.00wt%)的基础上，通过调整合金成分，尤其是调整碳、铬含量，使得C含量为1.45~1.6wt%，Cr含量为11~12.5wt%。本发明设计的新型铬基高温耐磨合金相对传统铬基高温耐磨合金具有更好的耐磨性；但与目前使用的高Cr(含量24%~25%)、高C (含量3.10~3.45%)导卫材料相比，其Cr、C含量都有较大幅度的降低，然而Cr/C比保持在7~8之间，这不但有效降低了原材料成本，而且材质产生裂纹的几率也大大减小。同时，由于C与Cr、Mo等合金元素形成二次碳化物并造成二次硬化，从而具有高的耐磨性；未溶的碳化物还能阻止晶粒长大，提高合金的红硬性和耐磨性；而且，铬能形成致密的、高熔点、稳定的氧化膜(Cr2O3),具有很好的高温强度。此外，本发明在原材料设计时还添加了少量的Cu以提高合金的塑性和导热性，使碳化物变细、不连续，防止导卫在急冷急热的使用环境中产生炸裂。
[0061]2、本发明的热处理工艺与导卫现用热处理工艺不同。为了有效提高导卫材料的高温耐磨性能，本发明合理设计了热处理方式以改善合金的组织结构。目前导卫材料常用的热处理工艺是“1050°C淬火+450°C—次回火”，而本发明采用的是“低温退火+固溶处理+ 二次回火”的热处理方式，即预先在200~300°C的低温进行去应力退火；然后在500~600°C预热，再进行960~1050°C的固溶处理；最后进行二次回火——一次440~480°C的高温回火和一次270~290°C的低温回火，这样可以有效固溶合金元素，并使二次碳化物均匀和不连续析出，可实现有效消除内应力，防止裂纹的萌发。
[0062]3、本发明材质的基体组织与现用导卫材质的基体组织不同。本发明材质的基体组织为高硬度的片状马氏体，在基体上均匀地分布着细小颗粒状和针状(纤维状)的二次碳化物(0{6)7(:3，其显微硬度高达取1300~1800 ;相对于传统导卫材质的低塑性奥氏体或鱼骨状莱氏体组织基体，本发明材质制成的导卫部件的硬度更高，耐磨性更好，而且冲击韧性也更优越；同时，本发明相对于常用高铬合金的二次碳化物(M23C6型复杂碳化物的显微硬度为HV1200，M3C型碳化物的显微硬度为HV1000~1100)，其硬度更高，耐磨性更好。
[0063]4、本发明导卫部件的性能和使用寿命与传统导卫部件不同。传统导卫硬度HRC< 40，本发明的导卫材料的工作表面硬度可达到HRC60~65，冲击韧性为10~llj/m2，具有很好的高温强度、高温耐磨性和抗热冲击性；在9501:时的平均氧化速度不超过0.02g/m2h,因而抗氧化能力强，蠕变强度和持续疲劳强度均较高。以高度20mm型号的轧机导卫为例，其使用寿命与传统导卫相比，导卫工作过程中的过钢量可由传统导卫过钢量的不超过800吨提升到目前的3300吨过钢量以上，本发明导卫的使用寿命提高了 3~4倍，显著降低了导卫的更换频率，大大提高了生产效率，且能够替代进口导卫，不但经济效益明显，而且社会效益显著。
[0064]本发明的几个具体实施例的方案如下(高度20mm型号的轧机导卫)。
[0065]实施例1
[0066]化学成分:C1.45wt%, Sil.2wt%, Mn0.8wt%, P ≤ 0.03wt%, S ≤ 0.03wt%, Crllwt%,Ni0.6wt%，Mo0.lwt%，Cu0.2wt%。
[0067]热处理工艺:以80°C /小时的升温速度在200°C保温4h，炉冷至室温；然后随炉加热至500°C保温4h ;再以110°C /小时的升温速度加热至960°C保温2h，风冷至室温；随后以80°C /小时的速度在440°C回火保温2h，空冷至室温；最后以20°C /小时的升温速度在270°C保温5h后随炉冷却至室温。
[0068]常温性能测试:微观硬度:基体中细小、弥散、均匀分布的碳化物(Cr，Fe)7C3的显微硬度为HV1300~1520 ;宏观硬度:导卫工作表面层硬度HRC60~62.5 ;冲击韧性:11J/
m2o
[0069]经过试验测试,平均使用寿命为:过钢量3320吨。
[0070]实施例2
[0071]化学成分:C1.5wt%, Sil.0wt%, Mn0.7wt%, P ≤ 0.03wt%, S ≤ 0.03wt%, Crll.5wt%,Ni0.5wt%，Mo0.08wt%，Cu0.18wt%。
[0072]热处理工艺:以70°C /小时的升温速度在250°C保温5h，炉冷至室温；然后随炉加热至550°C保温4h ;再以100°C /小时的升温速度加热至1000°C保温2h，风冷至室温；随后以90°C /小时的速度在460°C回火保温2.5h，空冷至室温；最后以18°C /小时的升温速度在280°C保温5h后随炉冷却至室温。
[0073]常温性能测试:微观硬度:基体中碳化物(Cr，Fe)7C3的显微硬度为HV1450~1600 ;宏观硬度:导卫工作表面层硬度HRC62~63.5 ;冲击韧性:10.8J/m2。
[0074]经过试验测试,平均使用寿命为:过钢量3530吨。[0075]实施例3
[0076]化学成分:C1.55wt%, Si0.8wt%, Mn0.6wt%, P ≤ 0.03wt%, S ≤ 0.03wt%, Crl2wt%,Ni0.5wt%，Mo0.07wt%，Cu0.17wt%0
[0077]热处理工艺:以60°C /小时的升温速度在300°C保温6h，炉冷至室温；然后随炉加热至600°C保温4h ;再以90°C /小时的升温速度加热至1050°C保温2.5h，风冷至室温；随后以100°C /小时的速度在480°C回火保温2.5h，空冷至室温；最后以15°C /小时的升温速度在290°C保温5h后随炉冷却至室温。
[0078]常温性能测试:微观硬度:基体中碳化物(Cr，Fe)7C3的显微硬度为HV1500~1650 ;宏观硬度:导卫工作表面层硬度HRC63~64 ;冲击韧性:10.7J/m2。
[0079]经过试验测试,平均使用寿命为:过钢量3760吨。
[0080]实施例4
[0081]化学成分:C1.6wt%, Si0.8wt%, Mn0.5wt%, P ≤ 0.03wt%, S ≤ 0.03wt%, Crl2wt%,Ni0.4wt%，Mo0.06wt%，Cu0.16wt%。
[0082]热处理工艺:以60°C /小时的升温速度在250°C保温5h，炉冷至室温；然后随炉加热至600°C保温4h ;再以90°C /小时的升温速度加热至1050°C保温3h，风冷至室温；随后以100°C /小时的速度在480°C回火保温3h，空冷至室温；最后以15°C /小时的升温速度在290°C保温5h后随炉冷却至室温。
[0083]常温性能测试:微观硬度:基体中碳化物(Cr，Fe)7C3的显微硬度为HV1600~1700 ;宏观硬度:导卫工作表面层硬度HRC63~64.5 ;冲击韧性:10.3J/m2。
[0084]经过试验测试,平均使用寿命为:过钢量3910吨。
[0085]实施例5
[0086]化学成分:C1.6wt%, Si0.8wt%, Mn0.4wt%, P ≤ 0.03wt%, S≤ 0.03wt%, Cr 12.5wt%,Ni0.4wt%，Mo0.05wt%，Cu0.15wt%。
[0087]热处理工艺:以60°C /小时的升温速度在300°C保温5h，炉冷至室温；然后随炉加热至600°C保温4h ;再以90°C /小时的升温速度加热至1050°C保温3h，风冷至室温；随后以100°C /小时的速度在480°C回火保温3h，空冷至室温；最后以15°C /小时的升温速度在290°C保温5h后随炉冷却至室温。
[0088]常温性能测试:微观硬度:基体中碳化物(Cr，Fe)7C3的显微硬度为HV1650~1800 ;宏观硬度:导卫工作表面层硬度HRC64~65 ;冲击韧性:10J/m2。
[0089]经过试验测试,平均使用寿命为:过钢量4050吨。
[0090]通过以上去应力退火、固溶和高温及低温回火处理，可以有效固溶合金元素，并使二次碳化物均匀和不连续析出，实现有效消除内应力，防止裂纹萌生，提高导卫材料的高温耐磨性、高温热强性和热稳定性能，并提高使用寿命，硬度可达到HRC60~65，寿命相对于传统导卫可提高3~4倍。
[0091]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.轧机导卫用高温耐磨合金材料，其特征是，该高温耐磨合金材料的各组分按质量百分比的构成为:C:1.45~1.6%，Cr:11~12.5%，余量为Fe，且Cr和C之间的质量百分比的比例为:Cr/C=7~8。
2.根据权利要求1所述的轧机导卫用高温耐磨合金材料，其特征是，该高温耐磨合金材料还包含了 Si和Mn，Si和Mn所占的质量百分比分别为:S1:0.8~1.2%,Mn:0.4~0.8%。
3.根据权利要求1所述的轧机导卫用高温耐磨合金材料，其特征是，该高温耐磨合金材料还包含了 N1、Mo和Cu ;N1、Mo和Cu所占的质量百分比分别为:Ni0.4~0.6%、Mo0.05~0.1%, Cu0.15 ~0.2%ο
4.轧机导卫热处理方法，其特征是，轧机导卫是由权利要求1-3之一所述的高温耐磨合金材料制成的，其热处理方法包括如下步骤: 步骤1:首先，对轧机导卫在200°C~300°C温度下进行低温去应力退火，时间为4小时~6小时,炉冷至室温； 步骤2:然后，经过500°C~600°C的预热，保温4小时，并进行960~。C 1050°C的固溶处理2小时~3小时； 步骤3:最后，以80°C~100°C /小时的加热速度加热至440°C~480°C;进行2小时~3小时的440°C~480°C高温回火，空冷至室温； 步骤4:最后在270°C~290°C低温回火5小时，随炉冷却至室温。
5.根据权利要求4所述的轧机导卫热处理方法，其特征是，所述步骤I中，所述低温去应力退火过程由室温加热至200°C~300°C的升温速度为60V~80°C /小时。
6.根据权利要求4所述的轧机导卫热处理方法，其特征是，所述步骤2中，所述固溶处理过程由室温加热至960°C~1050`°C的升温速度为90°C~110°C /小时。
7.根据权利要求4所述的轧机导卫热处理方法，其特征是，所述步骤3中，所述高温回火过程由室温加热至440°C~480°C的升温速度为80°C~100°C /小时。
8.根据权利要求4所述的轧机导卫热处理方法，其特征是，所述步骤4中，所述低温回火过程由室温加热至270°C~290°C的升温速度为15°C~20°C /小时。
【文档编号】C22C38/44GK103757545SQ201410044112
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】徐庆云, 赵家柱, 吴鹏, 曹文明, 赵仕堂, 季方, 张有德, 郁应海, 王磊, 李益新 申请人:合肥东方节能科技股份有限公司