CN102069093B

CN102069093B - 一种碳化钨轧辊

Info

Publication number: CN102069093B
Application number: CN2009102200389A
Authority: CN
Inventors: 任玉辉; 金益民; 白喜峰; 徐利伟; 孙文东; 王永伟
Original assignee: Angang Steel Co Ltd; Zhejiang Hengcheng Cemented Carbide Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd; Zhejiang Hengcheng Cemented Carbide Co Ltd
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: CN102069093A

Abstract

本发明涉及一种碳化钨轧辊，其成分组成为：WC84.5～85.5％、Co6.8～7.5％、Ni6.8～7.5％、TiC0.2～0.5％、CrC0.2～0.5％、VC0.1～0.3％。将混合好的原料粉末经等静压工艺成型，辊坯在1390℃～1490℃温度范围内进行真空烧结处理。由于加入具有极好粘结性能的硬质合金相的元素钴、镍和碳化钛、碳化铬及碳化钒的混合物，从而改善碳化钨轧辊的组成，形成合理的内部组织结构。合理选择真空状态下的烧结温度，避免欠烧、过烧及变形缺陷，获得具有良好综合性能的碳化钨轧辊，使单辊单次辊环的轧制量提高一倍以上，不仅减少换辊工作量和费用开支，而且提高轧机作业率，确保线材产品的质量。

Description

一种碳化钨轧辊

技术领域

本发明属于轧钢设备领域，特别涉及一种高速线材轧机所用的具有良好组织结构和综合使用性能的碳化钨轧辊。

背景技术

轧辊是使轧件产生塑性变形并获得理想设计形状的关键器具，轧辊的耐磨性直接影响线材产品的表面质量和轧机的生产作业率。因此，近年来我国引进的高速线材轧机尤其是精轧机所使用的轧辊大多是进口的碳化钨轧辊，不仅每年需花费大量的外汇，而且每只轧辊的价格都十分昂贵，无形中增加了生产成本。而碳化钨轧辊在我国开发的时间较晚，轧辊生产厂家的生产技术相对落后，所生产轧辊的表面质量和内在质量都较差，组织疏松致使轧辊耐磨性差，磨损严重且碎辊率高，单辊及单槽的轧制量较少，难以满足高速线材轧制的使用要求。另一方面，高速线材产品发展迅猛，不仅速度越来越高，规格尺寸精度要求越来越严，同时品种越来越多，产品的强度及硬度亦越来越高，从而使轧辊质量已成为影响产品产量和轧机作业率的主要瓶颈。

另外，国内上世纪引进的摩根二代高速水平线材精轧机组，由于缺少定、减径设备，成品及成品前架轧机的碳化钨轧辊承担着塑性变形量和控制产品规格尺寸的双重职能，为了适应线材产品的高速发展，对成品及成品前架轧机的碳化钨轧辊的耐磨性和抗裂性能提出了更高的要求。目前国内生产碳化钨轧辊的厂家单纯的仅从轧辊的成形工艺、等静压力方面进行攻关，而极少从碳化钨轧辊的工况条件及化学成分等方面进行研究，因此一直无法从根本上解决碳化钨轧辊的使用性能问题。国外的碳化钨轧辊生产厂家又对其生产的碳化钨轧辊的化学成分、配比及主要烧结、成型工艺采取保密控制措施，从而使如何提高碳化钨轧辊的综合性能成为了一个亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，旨在提供一种通过添加微量元素，改善轧辊内在组织结构，采取高温真空烧结处理工艺，获得具有良好综合性能的高速线材碳化钨轧辊。为此，本发明所采取的技术解决方案为：

一种碳化钨轧辊，包括主要成分碳化钨，还含有粘结元素钴和镍、微量元素碳化钛、碳化铬及碳化钒。各成分重量百分比含量为：

WC 84.5～85.5％、Co 6.8～7.5％、Ni 6.8～7.5％、TiC 0.2～0.5％、CrC 0.2～0.5％、VC 0.1～0.3％。

将上述成分和含量的原料粉末采用常规等静压工艺成型，粗加工后的辊坯在1390℃～1490℃温度范围内进行高温真空烧结处理。

由于本发明在以碳化钨为主要原料的基础上，不仅加入了具有极好粘结性能的硬质合金相的元素钴和镍，而且添加有碳化钛、碳化铬及碳化钒的混合物，从而改善了碳化钨轧辊的原料组成和成分配比，使其具备了满足使用性能需要的内部组织结构形成的内在条件。同时，充分考虑到轧辊属于含钴量较高的中粗颗粒合金，且内、外径尺寸较大，而高度(厚度)尺寸小的性质和外形特点，依据生产实践和硬质合金及其主要碳化物与粘结金属的共晶温度，合理选择在真空状态下的烧结温度，避免了欠烧、过烧及变形等缺陷，最终获得良好的内部组织结构和所需的物理机械性能的碳化钨轧辊。应用在水质PH值为碱性、水温低于32℃冷却水的条件下，可大大提高轧辊单槽单次高碳钢的轧制量，与同行业使用的碳化钨轧辊相比，辊环的轧制量可提高一倍以上，其软线的轧制量将更高。且轧辊磨损量小，表面光滑不碎辊，使用周期长，换辊次数少，不仅减少了换辊工作量，降低了费用开支，而且提高了轧机作业率和产品产量，确保了所生产线材产品的内在质量和表面质量。适合于轧制硬线，尤其是帘线钢等高级别钢质的线材。

具体实施方式

本发明之碳化钨轧辊，主要是由碳化钨、钴、镍、碳化钛、碳化铬及碳化钒所组成。其重量百分比含量为：

WC 84.5～85.5％、Co 6.8～7.5％、Ni 6.8～7.5％、TiC 0.2～0.5％、CrC 0.2～0.5％、VC 0.1～0.3％。通过合理选择轧辊成分及各成分的配比，改善轧辊的内在组成和组织结构；同时采用高温烧结工艺，将采用常规等静压工艺成型经粗加工后的辊坯在1390℃～1490℃温度范围内进行高温真空烧结处理，从而获得综合性能良好的碳化钨轧辊。

实施例1：

将含WC 84.5％、Co 6.9％、Ni 7.5％、TiC 0.5％、CrC 0.4％、VC 0.2％的原料粉末按照常规工艺进行混合、装模和等静压处理成坯，并将其车削加工成所需尺寸的辊坯。然后将辊坯置于真空炉内，在1490℃条件下保温80min，进行高温真空烧结处理。最后，再将烧结后的轧辊逐个进行超声波无损探测和精加工成所需规格。

实施例2：

将含WC 85.2％、Co 7.0％、Ni 6.8％、TiC 0.2％、CrC 0.5％、VC 0.3％的原料粉末经常规工艺混合、装模和等静压处理成坯后，车削加工成所需尺寸的辊坯。然后将车削后的辊坯在1490℃真空炉内保温80min，进行高温真空烧结处理。最后将烧结后的辊坯逐个进行超声波无损探测，合格辊坯经精加工成所需规格的成品轧辊。

Claims

1.一种碳化钨轧辊，其特征在于，包括主要成分碳化钨、粘结元素钴和镍、微量元素碳化钛、碳化铬及碳化钒；各成分重量百分比含量为：

WC 84.5～85.5％、Co 6.8～7.5％、Ni 6.8～7.5％、TiC 0.2～0.5％、CrC 0.2～0.5％、VC 0.1～0.3％；

将上述成分和含量的原料粉末采用常规等静压工艺成型，再将成型的压坯车削加工成所需尺寸的辊坯，然后将辊坯在1390℃～1490℃温度范围内进行高温真空烧结处理。