本发明涉及黑色金属的生产技术领域,尤其是一种冷硬铸铁轧辊的热处理方法。
背景技术:
冷硬铸铁轧辊是冶金轧机最常用的,它的消耗量约占制品重置的0.5%。轧辊工作时,靠摩擦力把钢坯轧入,因此轧辊表面必须有很髙的硬度,同时要具有较大的摩擦系数,故一般外层呈白囗组织;同时它还要承受很大的弯曲应力,故其内心必须是灰囗组织,以使轧辊有足够的强度和韧性。另外,为了提高冷硬铸铁轧辊的强度和韧性,需进行珠光体化处理。
技术实现要素:
本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种冷硬铸铁轧辊的热处理方法。通过控制铸铁中碳、硅、磷的加入量和进行珠光体化处理,提高冷硬铸铁轧辊的耐磨性和有足够强度、韧性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括下述几个步骤:
第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁按C2.8~3.7%、Si0.6~1.3%、Mn0.4~0.9%、P≤0.2%、S≤0.12%,余量为Fe重量百分比的方式进行配料;
第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;
第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料15~25%,成分为石灰60%+萤石40%的脱氧剂进行预脱氧,当铁液温度升温至1550~1650℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;
第四步:炉前快速分析:取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;
第五步:终脱氧:将铁液温度升温至1580~1680℃,投入其数量为铁液0.1~0.3%的铝进行终脱氧;
第六步:孕育处理:铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁液量的0.3~0.5%孕育剂,孕育剂的粒度为2~6mm,孕育剂为75硅铁;
第七步:浇注:待铁液温度降至1550~1650℃时,进行浇注,得到冷硬铸铁轧辊铸件。
第八步:珠光体化处理。
所述的第八步珠光体化处理中,铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至910~930℃,保温4~6h炉冷至710~730℃,保温5~6h,炉冷至500℃出炉空冷,得到冷硬铸铁轧辊零件。
本发明的有益效果是:铸造工艺简单,通过控制铸铁中碳、硅、磷的加入量和提高铁水过热度以及进行珠光体化处理铸造出冷硬铸铁,特别适合用于铸造冶金轧机的轧辊。
具体实施方式
实施例1:
本例的一种冷硬铸铁轧辊的热处理方法,包括下述几个步骤:
第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁按C2.8%、Si0.6%、Mn0.4%、P≤0.2%、S≤0.12%,余量为Fe重量百分比的方式进行配料;
第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;
第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料15%,成分为石灰60%+萤石40%的脱氧剂进行预脱氧,当铁液温度升温至1550℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;
第四步:炉前快速分析:取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;
第五步:终脱氧:将铁液温度升温至1580℃,投入其数量为铁液0.1%的铝进行终脱氧;
第六步:孕育处理:铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁液量的0.3%孕育剂,孕育剂的粒度为2mm,孕育剂为75硅铁;
第七步:浇注:待铁液温度降至1550℃时,进行浇注,得到冷硬铸铁轧辊铸件;
第八步:珠光体化处理:铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至910℃,保温4h炉冷至710℃,保温5h,炉冷至500℃出炉空冷,得到冷硬铸铁轧辊零件。
实施例2:
本例的一种冷硬铸铁轧辊的热处理方法,包括下述几个步骤:
第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁按C3.25%、Si0.95%、Mn0.65%、P≤0.2%、S≤0.12%,余量为Fe重量百分比的方式进行配料;
第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;
第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料20%,成分为石灰60%+萤石40%的脱氧剂进行预脱氧,当铁液温度升温至1600℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;
第四步:炉前快速分析:取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;
第五步:终脱氧:将铁液温度升温至1630℃,投入其数量为铁液0.2%的铝进行终脱氧;
第六步:孕育处理:铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁液量的0.4%孕育剂,孕育剂的粒度为4mm,孕育剂为75硅铁;
第七步:浇注:待铁液温度降至1600℃时,进行浇注,得到冷硬铸铁轧辊铸件;
第八步:珠光体化处理:铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至920℃,保温5h炉冷至720℃,保温5.5h,炉冷至500℃出炉空冷,得到冷硬铸铁轧辊零件。
实施例3:
本例的一种冷硬铸铁轧辊的热处理方法,包括下述几个步骤:
第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁按C3.7%、Si1.3%、Mn0.9%、P≤0.2%、S≤0.12%,余量为Fe重量百分比的方式进行配料;
第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;
第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料25%,成分为石灰60%+萤石40%的脱氧剂进行预脱氧,当铁液温度升温至1650℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;
第四步:炉前快速分析:取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;
第五步:终脱氧:将铁液温度升温至1680℃,投入其数量为铁液0.3%的铝进行终脱氧;
第六步:孕育处理:铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁液量的0.5%孕育剂,孕育剂的粒度为6mm,孕育剂为75硅铁;
第七步:浇注:待铁液温度降至1650℃时,进行浇注,得到冷硬铸铁轧辊铸件;
第八步:珠光体化处理:铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至930℃,保温6h炉冷至730℃,保温6h,炉冷至500℃出炉空冷,得到冷硬铸铁轧辊零件。
以上对本发明的具体实施方式作了说明,但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围,本发明的保护范围由随附的权利要求书限定,仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等,均落入本发明的保护范围之內。