一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法。包括该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为：10:1。本发明通过金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。
【专利说明】
一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法
技术领域
[0001]本发明属于精乳机导轮技术领域，特别是涉及一种精乳机导轮用硬质合金材料及其热处理方法。
【背景技术】
[0002]硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500 °C的温度下也基本保持不变，在1000°C时仍有很高的硬度。
[0003]导轮是在热乳棒材生产线中消耗量较大的重要备件，是乳钢导卫总成中的关键部件，影垧着乳机作业率等技术经济指标。使用的很多导卫件耐热性能不足，出现粘钢等现象，还有一些工艺件耐磨性、热疲劳性能不好，影响了使用寿命以及乳材质量。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种精乳机导轮用硬质合金材料及其热处理方法，通过金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。
[0005]为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明为一种精乳机导轮用硬质合金材料，包括该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为:C: 1.45?1.6%，Cr: 18?20.5%，T1:2.8?3.2%，Mn:0.3?0.6%，Co:0.1?0.2%，Mo:0.5?1.0%，Cu:0.15?0.2%，Mg:0.4?0.8%，S1:0.44?0.58%，Β:0.4?0.8%，W:0.4?0.8%，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为:
10:1ο
[0007]—种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，包括如下步骤:
[0008]步骤一:首先，对乳机导轮在300 0C?400°C温度下进行低温去应力退火，时间为5小时?6小时，炉冷至室温；
[0009]步骤二:然后，经过9000C?10000C的预热，保温4小时，并进行1060 °C?2050°C的固溶处理4小时?5小时；
[0010]步骤三:最后，以80°C?100°C/小时的加热速度加热至540°C?580°C，进行2小时?3小时的540 °C?580 °C高温回火，空冷至室温；
[0011]步骤四:最后在270°C?290°C低温回火5小时，随炉冷却至室温。
[0012]进一步地，所述步骤二:然后，经过900 0C?1000 0C的预热，保温4小时，其中900 V?1000 0C的预热的升温速度为250 0C?370 V /小时。
[0013]进一步地，所述步骤一中，低温去应力退火过程由室温加热至300°C?400°C的升温速度为50 °C?70 °C/小时。
[0014]进一步地，所述步骤二中，固溶处理过程由室温加热至1060 °C?2050 V的升温速度为265 °C?350 °C/小时。
[0015]进一步地，所述步骤三中，高温回火过程由室温加热至540°C?580°C的升温速度为180°C?190°C/小时。
[0016]进一步地，所述步骤四中，低温回火过程由室温加热至270°C?290°C的升温速度为25°C?30°C/小时。
[0017]该精乳机导轮用硬质合金材料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，从而满足精乳机导轮材料恶劣的工作环境和极高的性能要求。本发明所述硬质合金材料的各组分为:C:1.45?I.6wt %，Cr: 18?20.5wt %，T 1: 2.8?
3.2wt%，Mn:0.3?0.6wt% ,Co:0.1?0.2wt%，Mo:0.5?I.0wt%，Cu:0.15?0.2wt% ,Mg:0.4?0.8wt%，S1:0.44?0.58wt%，B:0.4?0.8wt%，W:0.4?0.8wt% ,P^0.03wt% ,
0.03￥七％，￥七％表示质量百分比。8、胃、(:0作为添加剂，具有粘结的作用，1^、1%、111、10、(:11等为材料为可添加的材料，从而提高合金材料的淬透性、硬度和韧性等特性。
[0018]其中，C: 1.45?1.6wt%，与T1、Fe等合金元素配合，形成高硬度且弥散分布的合金碳化物，保证合金有高的硬度、耐磨性和红硬性;低含量的碳元素提高了合金的硬度，降低合金的脆性。
[0019]其中，Mn:0.3?0.6wt%，使合金具有很好的固溶强化效果，提高合金的热强性；
[0020]其中，Cr:18?20.5wt%，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B、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。
[0021]其中，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。
[0022]本发明具有以下有益效果:
[0023]1、本发明的精乳机导轮合金材料通过在传统铬基高温耐磨合金(C: 1.45?1.6wt Cr: 18?20.5wt%)的基础上，通过调整合金成分，尤其是调整碳、铬含量，依附添加的8、胃、0)作为添加剂，具有粘结的作用，11、1%、111、10、(:11，提高该乳机导卫的表面增强抗氧化性能，预防粘钢，提升抗高温腐蚀性能。
[0024]2、本发明的精乳机导轮的金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。
[0025]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]—种精乳机导轮用硬质合金材料，包括该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为:C: 1.45 ?1.6%，Cr:18?20.5%，T1:2.8?3.2%，Mn:0.3?0.6%，Co:0.1?0.2%，Mo:0.5?1.0%，Cu:0.15?0.2%，Mg:0.4?0.8%，S1:0.44?0.58%，Β:0.4?0.8% ,ff:0.4?0.8%，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为:10:1。
[0028]一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，包括如下步骤:
[0029]步骤一:首先，对乳机导轮在300 0C?400°C温度下进行低温去应力退火，时间为5小时?6小时，炉冷至室温;低温去应力退火过程由室温加热至300°C?400°C的升温速度为50°(:?70°(:/小时。
[0030]步骤二:然后，经过900 0C?1000 0C的预热，经过900 V?1000 V的预热，保温4小时，其中900 0C?10000C的预热的升温速度为250°C?370°C/小时，保温4小时，并进行1060°C?2050°C的固溶处理4小时?5小时；固溶处理过程由室温加热至1060°C?2050°C的升温速度为265 °C?350 °C/小时。
[0031 ] 步骤三:最后，以80°C?100°C/小时的加热速度加热至540°C?580 V，进行2小时?3小时的540 0C?580 0C高温回火，空冷至室温;高温回火过程由室温加热至540 °C?580 °C的升温速度为180 °C?190 °C /小时。
[0032]步骤四:最后在270°C?290°C低温回火5小时，随炉冷却至室温，低温回火过程由室温加热至270 °C?290 °C的升温速度为25 °C?30 °C/小时。
[0033]精乳机导轮合金材料通过在传统铬基高温耐磨合金(C: 1.45?1.6wt % ; Cr: 18?20.5wt%)的基础上，通过调整合金成分，尤其是调整碳、铬含量，依附添加的B、W、Co作为添加剂，具有粘结的作用，T1、Mg、Mn、Mo、Cu，提高该乳机导卫的表面增强抗氧化性能，预防粘钢，提升抗尚温腐蚀性能。
[0034]金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。
[0035]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0036]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种精乳机导轮用硬质合金材料，其特征在于，该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为:C: 1.45?1.6%，Cr: 18?20.5%，T1:2.8?3.2%，Mn:0.3?0.6%，Co:0.1?0.2%，Mo:0.5?1.0%，Cu:0.15?0.2%，Mg: 0.4?0.8 %，S1: 0.44?0.58 %，Β:0.4?0.8%，W:0.4?0.8%，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为:10:1ο2.如权利要求1所述的一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一:首先，对乳机导轮在300°C?400°C温度下进行低温去应力退火，时间为5小时?6小时，炉冷至室温； 步骤二:然后，经过900 0C?1000 0C的预热，保温4小时，并进行1060 °C?2050 V的固溶处理4小时?5小时； 步骤三:最后，以80°C?100°C/小时的加热速度加热至5400C?580°C，进行2小时?3小时的540 °C?580 °C高温回火，空冷至室温； 步骤四:最后在270 °C?290 °(:低温回火5小时，随炉冷却至室温。3.根据权利要求2所述的一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，所述步骤二:然后，经过900 0C?1000 °C的预热，保温4小时，其中900 °C?1000 °C的预热的升温速度为250 °C?370 °C/小时。4.根据权利要求2所述的一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，所述步骤一中，低温去应力退火过程由室温加热至300°C?400°C的升温速度为50°C?70°C/小时。5.根据权利要求2所述的一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，所述步骤二中，固溶处理过程由室温加热至1060°C?2050°C的升温速度为265°C?350°C/小时。6.根据权利要求2所述的一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，所述步骤三中，高温回火过程由室温加热至540 °C?580 0C的升温速度为180 °C?190 °C /小时。7.根据权利要求2所述的一种精乳机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，所述步骤四中，低温回火过程由室温加热至270°C?290°C的升温速度为25°C?30°C/小时。
【文档编号】C22C38/32GK106086694SQ201610702001
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月22日
【发明人】张有德, 赵仕章, 吴翠凤, 常焰平, 胡峰, 史宣菊
【申请人】合肥东方节能科技股份有限公司