一种高速线材精轧机用导卫辊及其制备方法与流程

文档序号:16506157发布日期:2019-01-05 09:02阅读:194来源:国知局

本发明涉及导卫辊技术领域,具体来说是一种高速线材精轧机用导卫辊及其制备方法。



背景技术:

导卫辊主要是引导、辅助轧制坯料或成品迅速通过的轧钢用的设备装罝,是钢铁厂棒材和线材轧制线上的一个非常关键的部件,要求具有较髙的髙温耐磨性,仅冶金行业我国年需消耗各类轧辊材料约200万吨,而性能难以满足要求,因此,每年花数亿美元从国外进口,因此,如何降低其成本,提高其性能,成为未来研究的主要内容。

国内外主要采用的导卫辊材料有:奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢和硬质合金等三种。由于钢结硬质合金既有硬质合金高弹性模量、高硬度及高耐磨性的优点,又有合金工具钢可切削加工及可热处理等特点,用于冷作工模具已取得显著的技术经济效果。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷,提供一种高速线材精轧机用导卫辊及其制备方法来解决上述问题。通过控制c/si的质量比来提高该合金的结构,通过c/si与金属的结合,提高导卫辊的耐高温特性,在该高速线材精轧机用导卫辊的表面进行涂层喷敷处理,再在该涂层喷敷处理后的导卫辊上进行渗氮处理。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

一种高速线材精轧机用导卫辊,其特征在于,所述的导卫辊包括c、w、v、cr、b、si、re、sc、zr、cu、ti、s、p和fe,所述的导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成:c2.5~3.2%;w4.0~5.0%;v2.6~3.3%;cr10.0~12.5%;b0.1~0.3%;si2.5~3.2%;re0.3~0.5%;sc:0.02~0.05%;zr:0.02~0.05%;cu0.02~0.12%;ti0.08~0.15%;s0.01~0.06%;p0.01~0.06%,余量为fe和不可避免的微量杂质,并且,c/si的质量比为1:1。

作为优选,所述的导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成:c2.5~3.2%;w4.0~5.0%;v2.6~3.3%;cr10.0~12.5%;b0.1~0.3%;si2.5~3.2%;re0.3~0.5%;cu0.02~0.12%;ti0.08~0.15%;s0.01~0.06%;p0.01~0.06%,余量为fe和不可避免的微量杂质,并且,c/si的质量比为1:1。

一种高速线材精轧机用导卫辊的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1:将普通废钢、生铁、钨铁、钒铁、铬铁、硼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化为钢水待用;

步骤s2:将上述的混合钢水加热温度升至1800℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤s3:将铜铁、稀土铼铁和钛铁破碎至粒度12-18mm的小块,然后将sc粉和al粉加入其中混合均匀,将混合物在260℃下烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤s4:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注导卫辊,钢水浇注温度为1455℃~1480℃;

步骤s5:对于浇注的导卫辊经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在800℃~870℃下保温4h~5h,然后炉冷至540℃后炉冷或空冷;

步骤s6:将导卫辊进行粗加工后,再进行等温淬火处理,其工艺是在电炉或盐浴炉内加热至1000℃~1050℃,保温3.5h~4.5h后,直接在350℃~400℃的盐浴池内等温4.5h~5.5h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在600℃~620℃保温5h~8h,然后炉冷或空冷,在相同的工艺下回火两次,最后进行精加工。

作为优选,对上述步骤s6中加工好的导卫辊进行涂层喷敷处理和渗氮处理。

作为优选,所述涂层喷敷处理的涂层基体为1cr18mn8ni5n不锈钢丝,wc粉,re和zr粉。

作为优选,所述渗氮处理在涂层喷敷处理之后进行,所述渗氮处理方式是将导卫辊放入到渗氮炉中,进行加热,排空气,重复3-5次。

本发明的一种高速线材精轧机用导卫辊及其制备方法,与现有技术相比,

(1)本发明通过在制备过程中加入不仅能够有效地细化共晶团并析出弥散强化相,同时sc能够参与到高温sic相的形成过程中,进而影响其形态及分布。因此,sc的加入能够有效地改善合金的硬度及抗拉强度,特别是其高温抗拉强度。zr与sc的添加强化了sc细化共晶团的作用,减少了含sc粒子析出所需的sc含量,从而使sc参与到更多sic相的形成过程;

(2)本发明的高速线材精轧机用导卫辊通过控制c/si的质量比来提高该合金的结构,通过c/si与金属的结合,提高导卫辊的耐高温特性;

(3)本发明在该高速线材精轧机用导卫辊的表面进行涂层喷敷处理,以提高该表面的耐磨性,再在该涂层喷敷处理后的导卫辊上进行渗氮处理,通过渗氮处理提高导卫辊的表面耐高温及耐磨性。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例配合详细的说明,说明如下:

实施例1

一种高速线材精轧机用导卫辊,其特征在于,所述的导卫辊包括c、w、v、cr、b、si、re、sc、zr、cu、ti、s、p和fe,导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成:c2.5%;w4.0%;v2.6%;cr10.0%;b0.1%;si2.5%;re0.3%;cu0.02%;ti0.08%;s0.01%;p0.01%,余量为fe和不可避免的微量杂质,并且,c/si的质量比为1:1。

一种高速线材精轧机用导卫辊的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1:将普通废钢、生铁、钨铁、钒铁、铬铁、硼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化为钢水待用;

步骤s2:将上述的混合钢水加热温度升至1800℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤s3:将铜铁、稀土铼铁和钛铁破碎至粒度12-18mm的小块,然后将sc粉和al粉加入其中混合均匀,将混合物在260℃下烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤s4:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注导卫辊,钢水浇注温度为1455℃~1480℃;

步骤s5:对于浇注的导卫辊经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在800℃~870℃下保温4h~5h,然后炉冷至540℃后炉冷或空冷;

步骤s6:将导卫辊进行粗加工后,再进行等温淬火处理,其工艺是在电炉或盐浴炉内加热至1000℃~1050℃,保温3.5h~4.5h后,直接在350℃~400℃的盐浴池内等温4.5h~5.5h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在600℃~620℃保温5h~8h,然后炉冷或空冷,在相同的工艺下回火两次,最后进行精加工。

其中,加工好的导卫辊进行涂层喷敷处理和渗氮处理。

其中,涂层喷敷处理的涂层基体为1cr18mn8ni5n不锈钢丝,wc粉,re和zr粉。

其中,渗氮处理在涂层喷敷处理之后进行,渗氮处理方式是将导卫辊放入到渗氮炉中,进行加热,排空气,重复3-5次。

实施例2

一种高速线材精轧机用导卫辊,其特征在于,所述的导卫辊包括c、w、v、cr、b、si、re、sc、zr、cu、ti、s、p和fe,导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成:c2.7%;w4.3%;v2.8%;cr11.0%;b0.2%;si2.7%;re0.4%;cu0.06%;ti0.10%;s0.03%;p0.03%,余量为fe和不可避免的微量杂质,并且,c/si的质量比为1:1。

一种高速线材精轧机用导卫辊的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1:将普通废钢、生铁、钨铁、钒铁、铬铁、硼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化为钢水待用;

步骤s2:将上述的混合钢水加热温度升至1800℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤s3:将铜铁、稀土铼铁和钛铁破碎至粒度12-18mm的小块,然后将sc粉和al粉加入其中混合均匀,将混合物在260℃下烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤s4:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注导卫辊,钢水浇注温度为1455℃~1480℃;

步骤s5:对于浇注的导卫辊经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在800℃~870℃下保温4h~5h,然后炉冷至540℃后炉冷或空冷;

步骤s6:将导卫辊进行粗加工后,再进行等温淬火处理,其工艺是在电炉或盐浴炉内加热至1000℃~1050℃,保温3.5h~4.5h后,直接在350℃~400℃的盐浴池内等温4.5h~5.5h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在600℃~620℃保温5h~8h,然后炉冷或空冷,在相同的工艺下回火两次,最后进行精加工。

其中,加工好的导卫辊进行涂层喷敷处理和渗氮处理。

其中,涂层喷敷处理的涂层基体为1cr18mn8ni5n不锈钢丝,wc粉,re和zr粉。

其中,渗氮处理在涂层喷敷处理之后进行,渗氮处理方式是将导卫辊放入到渗氮炉中,进行加热,排空气,重复3-5次。

实施例3

一种高速线材精轧机用导卫辊,其特征在于,所述的导卫辊包括c、w、v、cr、b、si、re、sc、zr、cu、ti、s、p和fe,导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成:c3.0%;w4.7%;v3.0%;cr12.0%;b0.2%;si3.0%;re0.4%;cu0.10%;ti0.12%;s0.04%;p0.04%,余量为fe和不可避免的微量杂质,并且,c/si的质量比为1:1。

一种高速线材精轧机用导卫辊的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1:将普通废钢、生铁、钨铁、钒铁、铬铁、硼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化为钢水待用;

步骤s2:将上述的混合钢水加热温度升至1800℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤s3:将铜铁、稀土铼铁和钛铁破碎至粒度12-18mm的小块,然后将sc粉和al粉加入其中混合均匀,将混合物在260℃下烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤s4:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注导卫辊,钢水浇注温度为1455℃~1480℃;

步骤s5:对于浇注的导卫辊经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在800℃~870℃下保温4h~5h,然后炉冷至540℃后炉冷或空冷;

步骤s6:将导卫辊进行粗加工后,再进行等温淬火处理,其工艺是在电炉或盐浴炉内加热至1000℃~1050℃,保温3.5h~4.5h后,直接在350℃~400℃的盐浴池内等温4.5h~5.5h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在600℃~620℃保温5h~8h,然后炉冷或空冷,在相同的工艺下回火两次,最后进行精加工。

其中,加工好的导卫辊进行涂层喷敷处理和渗氮处理。

其中,涂层喷敷处理的涂层基体为1cr18mn8ni5n不锈钢丝,wc粉,re和zr粉。

其中,渗氮处理在涂层喷敷处理之后进行,渗氮处理方式是将导卫辊放入到渗氮炉中,进行加热,排空气,重复3-5次。

实施例4

一种高速线材精轧机用导卫辊,其特征在于,所述的导卫辊包括c、w、v、cr、b、si、re、sc、zr、cu、ti、s、p和fe,导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成:c3.2%;w5.0%;v3.3%;cr12.5%;b0.3%;si3.2%;re0.5%;cu0.12%;ti0.15%;s0.06%;p0.06%,余量为fe和不可避免的微量杂质,并且,c/si的质量比为1:1。

一种高速线材精轧机用导卫辊的制备方法,包括如下步骤:

步骤s1:将普通废钢、生铁、钨铁、钒铁、铬铁、硼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化为钢水待用;

步骤s2:将上述的混合钢水加热温度升至1800℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤s3:将铜铁、稀土铼铁和钛铁破碎至粒度12-18mm的小块,然后将sc粉和al粉加入其中混合均匀,将混合物在260℃下烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤s4:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注导卫辊,钢水浇注温度为1455℃~1480℃;

步骤s5:对于浇注的导卫辊经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在800℃~870℃下保温4h~5h,然后炉冷至540℃后炉冷或空冷;

步骤s6:将导卫辊进行粗加工后,再进行等温淬火处理,其工艺是在电炉或盐浴炉内加热至1000℃~1050℃,保温3.5h~4.5h后,直接在350℃~400℃的盐浴池内等温4.5h~5.5h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在600℃~620℃保温5h~8h,然后炉冷或空冷,在相同的工艺下回火两次,最后进行精加工。

其中,加工好的导卫辊进行涂层喷敷处理和渗氮处理。

其中,涂层喷敷处理的涂层基体为1cr18mn8ni5n不锈钢丝,wc粉,re和zr粉。

其中,渗氮处理在涂层喷敷处理之后进行,渗氮处理方式是将导卫辊放入到渗氮炉中,进行加热,排空气,重复3-5次。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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