CN103556039A - 一种轧辊用合金球墨铸铁的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6~3.8%,Si:1.8~2.0%,Mn:0.5~0.7%,P:0.01~0.04%,S:0.O1%,Cr:0.1~0.3%,Mo:0.11~0.14%,Ni:1.5~2.0%,Mg:0.4~0.6%,Mo:0.04~0.06%,Nb:0.06~0.1%,Ti:0.1~0.15%,V:0.2~0.4%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;本发明通过对合金元素的合理优化匹配,优化Ni,Cr的质量分数,并加入Nb,Ti和V,改良了轧辊的成分,使轧辊中碳化物形态获得了改善,从而提高了轧辊的抗弯强度、冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率和屈服强度,解决了精轧工作辊辊身孔槽内表层剥落的问题,并提高了轧机的单槽轧制量。
Description
技术领域
本发明涉及一种球墨铸铁的制备方法,特别是一种轧辊用合金球墨铸铁的制备方法。
背景技术
钢铁材料在社会经济生活中发挥着重要的作用,而将钢轧制成材,需要消耗大量的轧辊。因此,轧辊质量的优劣直接影响着钢材的质量和生产成本。随着钢材轧制过程日趋自动化、连续化与重型化,轧辊的使用条件也日趋恶劣。为轧机配备高性能的轧辊,己成为轧辊行业重要的研究课题,其中轧辊材质的优化无疑是制造高性能轧辊的基础。
现有的轧辊材料多采用高强度低合金结构钢,这类材质的合金化程度较低,在经过最终热处理后,其淬硬层深度仅能满足一般要求,而且使用中剥落和裂纹倾向严重,轧制寿命低。在各种广泛应用的轧辊材料中,合金球墨铸铁是一种对传统轧辊材料的改进,它利用合金化而非热处理的方法,获得了较好的综合性能。因此,轧辊显微组织及其强度、塑性、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性等性能的优化,需要使用Mo, Ni等多元合金化的方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,可以较大幅度的提高轧辊的抗弯强度、冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率和屈服强度。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,所述球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6~3.8%,Si:1.8~2.0%,Mn:0.5~0.7%,P:0.01~0.04%,S:0.O1%,Cr:0.1~0.3%,Mo:0.11~0.14%,Ni:1.5~2.0%,Mg:0.4~0.6%,Mo:0.04~0.06%,Nb:0. 06~0. 1%,Ti:0. 1~0. 15%,V:0. 2~0. 4%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;
所述轧辊用合金球墨铸铁通过如下方法制得:
(1)原料熔炼:按预定配方称取轧辊用合金球墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢、钒锭、钼锭、镍锭、铌锭、钒锭、钛锭,放置到中频炉中熔炼,熔炼过程中保证铁水温度为14500~15000,熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求,待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理;
(2)球化处理;将铁水倒入铁水包,加入球化剂进行球化处理,完毕后对铁水进行扒渣;
(3)二次孕育处理;铁水包中加入长效孕育剂,进行第一次孕育处理,在倒铁水前加入硫氧孕育剂,进行第二次孕育处理;
(4)浇铸。
其中,球化剂的组成成分为:Mg:7.25%,Re:1.72%,Si:42.8%,Ca:1~3%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,加入球化剂与铁水的质量比为:1:60~65。
长效孕育剂的组成成分为:Si:70~80%,Ba:1.5~2.5%,Ca:1~2%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,加入的长效孕育剂量与铁水的质量比为1:100~130。
加入硫氧孕育剂与铁水的质量比为1:800。
本发明的有益效果是:轧辊用合金球墨铸铁通过对合金元素的合理优化匹配,优化Ni,Cr的质量分数,同时加入适量的Nb,Ti和V,改良了轧辊的成分,使轧辊中碳化物形态获得了显著改善,从而提高了轧辊的抗弯强度、冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率和屈服强度,且解决了精轧工作辊辊身孔槽内表层剥落的问题,并提高了轧机的单槽轧制量。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。
本发明的轧辊用合金球墨铸铁主要构成元素为:C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Mg、Mo、Nb、T、V,上述元素的原料来自于轧辊用合金球墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢、钒锭、钼锭、镍锭、铌锭、钒锭、钛锭。回炉料是指在冶炼本发明的轧辊用合金球墨铸铁后产生的废铸件,利用回炉料作为再次冶炼球墨铸铁的原料能节约成本,达到循环利用的效果。
实施例1:
本实施例中轧辊用合金球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6%,Si:1.8%,Mn:0.5%,P:0.01%,S:0.O1%,Cr:0.1%,Mo:0.11%,Ni:1.5%,Mg:0.4%,Mo:0.04%,Nb:0. 06%,Ti:0. 1%,V:0. 2%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
实施例2:
本实施例中轧辊用合金球墨铸铁的质量百分比为:C:3.8%,Si:2.0%,Mn:0.7%,P:0.04%,S:0.O1%,Cr:0.3%,Mo:0.14%,Ni:2.0%,Mg:0.6%,Mo:0.06%,Nb:0. 1%,Ti:0. 15%,V:0. 4%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
实施例3:
本实施例中轧辊用合金球墨铸铁的质量百分比为:C:3.7%,Si:1.9%,Mn:0.6%,P:0.03%,S:0.O1%,Cr:0.2%,Mo:0.12%,Ni:1.8%,Mg:0.5%,Mo:0.05%,Nb:0. 08%,Ti:0. 13%,V:0. 3%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
上述轧辊用合金球墨铸铁是通过如下方法制得:
(1)原料熔炼:按预定配方称取轧辊用合金球墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢、钒锭、钼锭、镍锭、铌锭、钒锭、钛锭,放置到中频炉中熔炼,熔炼过程中保证铁水温度为14500~15000,熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求,待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理;
(2)球化处理;将铁水倒入铁水包,加入球化剂进行球化处理,完毕后对铁水进行扒渣;
(3)二次孕育处理;铁水包中加入长效孕育剂,进行第一次孕育处理,在倒铁水前加入硫氧孕育剂,进行第二次孕育处理;
(4)浇铸。
球化剂的组成成分为:Mg:7.25%,Re:1.72%,Si:42.8%,Ca:1~3%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,加入球化剂与铁水的质量比为:1:60~65。
长效孕育剂的组成成分为:Si:70~80%,Ba:1.5~2.5%,Ca:1~2%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,加入的长效孕育剂量与铁水的质量比为1:100~130。
加入硫氧孕育剂与铁水的质量比为1:800。
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,凡在本实发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,其特征在于:所述球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6~3.8%,Si:1.8~2.0%,Mn:0.5~0.7%,P:0.01~0.04%,S:0.O1%,Cr:0.1~0.3%,Mo:0.11~0.14%,Ni:1.5~2.0%,Mg:0.4~0.6%,Mo:0.04~0.06%,Nb:0. 06~0. 1%,Ti:0. 1~0. 15%,V:0. 2~0. 4%,余量为Fe以及不可避免的微量元素
所述轧辊用合金球墨铸铁通过如下方法制得:
(1)原料熔炼:按预定配方称取轧辊用合金球墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢、钒锭、钼锭、镍锭、铌锭、钒锭、钛锭,放置到中频炉中熔炼,熔炼过程中保证铁水温度为14500~15000,熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求,待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理;
(2)球化处理;将铁水倒入铁水包,加入球化剂进行球化处理,完毕后对铁水进行扒渣;
(3)二次孕育处理;铁水包中加入长效孕育剂,进行第一次孕育处理,在倒铁水前加入硫氧孕育剂,进行第二次孕育处理;
(4)浇铸。
2.根据权利要求1所述的轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,其特征在于:球化剂的组成成分为:Mg:7.25%,Re:1.72%,Si:42.8%,Ca:1~3%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,加入球化剂与铁水的质量比为:1:60~65。
3.根据权利要求1所述的轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,其特征在于:长效孕育剂的组成成分为:Si:70~80%,Ba:1.5~2.5%,Ca:1~2%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,加入的长效孕育剂量与铁水的质量比为1:100~130。
4.根据权利要求1所述的轧辊用合金球墨铸铁的制备方法,其特征在于:加入硫氧孕育剂与铁水的质量比为1:800。
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