CN103757547B - 一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法 - Google Patents

一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103757547B
CN103757547B CN201310701532.3A CN201310701532A CN103757547B CN 103757547 B CN103757547 B CN 103757547B CN 201310701532 A CN201310701532 A CN 201310701532A CN 103757547 B CN103757547 B CN 103757547B
Authority
CN
China
Prior art keywords
insulation
ramp
iron
niobium
cast steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310701532.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103757547A (zh
Inventor
何玉平
陶国斌
史承海
晏绍斌
屠明安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinji Aosen Special Steel Group Co ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201310701532.3A priority Critical patent/CN103757547B/zh
Publication of CN103757547A publication Critical patent/CN103757547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103757547B publication Critical patent/CN103757547B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

一种复合轧辊辊环用铸钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.8-0.9、钨1.2-1.5、钼1.5-2.5、钒1.5-2.5、铬2.2-2.5、铌0.05-0.10、稀土0.1、Mg0.004-0.007、Al0.02-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明通过在高碳钢的基础上添加稀土、Al、铌等多种合金元素,并经过二次精炼,合理控制铸后热处理温度,分批投放原料,使得合金钢具有高速钢的特性,较耐高温,红硬较高、刚度和韧性配合好、耐磨性好,硬度高、耐冲击,适合用于线材机的轧辊的辊环,成本较低,经久耐用。本发明使用部分废铁作为原料,使合金品质稳定均一。

Description

一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及轧辊技术领域,尤其涉及一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法。
背景技术
轧辊是线材机的中心部件,对钆件进行钆制加工,使金属产生塑性变形的主要工具。轧辊工作载荷大,承受很大的钆制压力和扭转力矩,并有很强的冲击载荷和很大的惯性力;另外,轧辊的工作环境严酷,要承受很高的温度,又有冷却水,是在冷热交加下工作,磨损严重。
高碳高铬铸钢,普通钢和硬质合金等几种类型。高碳高铬铸钢由于有一定的耐磨性,而且价格便宜,因此得到广泛的应用,高碳高铬辊轮用钢常用的材料有13Cr13WMoV和18Cr20WMoV。由于这两种钢硬度和耐磨性主要依靠铬的碳化物Cr7C3和Cr23C6,热稳定性较差,一般在450℃以上开始聚集长大而逐渐软化。在550℃时,硬度要降至HRC50以下。而线材辊轮在运行下的温度可达到550℃左右,这就使辊轮使用寿命明显降低。普通钢的二次硬化温度在550℃左右,硬度维持在HRC62~64,可显著地提高辊轮的使用寿命;硬质合金也有很好的高温硬度和耐磨性。但由于普通钢和硬质合金的制造成本太高,在高线辊轮材料的使用上受到限制。因此研究性能优异,成本更加低廉的轧辊材料就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法,该合金材料具有抗拉强度高、耐冲击、耐磨的优点。
本发明的技术方案如下:
一种复合轧辊辊环用铸钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.8-0.9、钨1.2-1.5、钼1.5-2.5、钒1.5-2.5、铬2.2-2.5、铌0.05-0.10、稀土0.1、Mg0.004-0.007、Al0.02-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。
所述的复合轧辊辊环用铸钢材料的生产方法,其特征在于:
(1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)钒、铬、稀土;(2)钨、铌;(3)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23-26分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以200-210℃/小时速率升温至750-760℃,再以180-190℃/小时速率降温至650-660℃,再以200-210℃/小时速率升温至930-940℃,保温4-5小时;再以180-190℃/小时速率降温至580-590℃,保温40-50分钟,再以180-190℃/小时速率降温至200-210℃,保温3-4小时;再以100-110℃/小时速率升温至330-350℃,保温40-50分钟,再以80-90℃/小时速率升温至530-540℃,保温2-3小时,取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-5、粘土10-12、氟硅酸钠3-4、碳酸钠2-3、四硼酸钠1-2、秸秆灰烬4-5、钾长石36-40、玉石粉3-4、白土6-8、白云石粉3-4;制备方法是将各原料混合,加热至2600-2900℃至熔融状态,搅拌10-15分钟,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末,用水洗涤数次,烘干即得。
本发明的有益效果
本发明通过在高碳钢的基础上添加稀土、Al、铌等多种合金元素,并经过二次精炼,合理控制铸后热处理温度,分批投放原料,使得合金钢具有高速钢的特性,较耐高温,红硬较高、刚度和韧性配合好、耐磨性好,硬度高、耐冲击,适合用于线材机的轧辊的辊环,成本较低,经久耐用。本发明使用部分废铁作为原料,使合金品质更稳定均一,提高综合力学性能。本发明精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。
具体实施方式
一种复合轧辊辊环用铸钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.8-0.9、钨1.2-1.5、钼1.5-2.5、钒1.5-2.5、铬2.2-2.5、铌0.05-0.10、稀土0.1、Mg0.004-0.007、Al0.02-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。
所述的复合轧辊辊环用铸钢材料的生产方法如下:
(1)、准备生铁与废铁按1:1.5比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)钒、铬、稀土;(2)钨、铌;(3)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为25分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以205℃/小时速率升温至755℃,再以185℃/小时速率降温至655℃,再以205℃/小时速率升温至935℃,保温4.5小时;再以185℃/小时速率降温至585℃,保温45分钟,再以185℃/小时速率降温至205℃,保温3.5小时;再以105℃/小时速率升温至340℃,保温45分钟,再以85℃/小时速率升温至535℃,保温2.6小时,取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉3、粘土10、氟硅酸钠4、碳酸钠2、四硼酸钠1、秸秆灰烬4、钾长石36、玉石粉3、白土6、白云石粉3;制备方法是将各原料混合,加热至2600-2900℃至熔融状态,搅拌10-15分钟,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末,用水洗涤数次,烘干即得。
本发明复合轧辊辊环用铸钢材料的机械性能为:拉伸强度978MPa,屈服强度879MPa,延伸率16%,断面收缩率35%,冲击吸收功53J,冲击韧性66J/cm2,硬度281HB。

Claims (1)

1.一种复合轧辊辊环用铸钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.8-0.9、钨1.2-1.5、钼1.5-2.5、钒1.5-2.5、铬2.2-2.5、铌0.05-0.10、稀土0.1、Mg0.004-0.007、Al0.02-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁;
所述的复合轧辊辊环用铸钢材料的生产方法:
(1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)钒、铬、稀土;(2)钨、铌;(3)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23-26分钟,投料后搅拌均匀;
所述的铸后热处理是:先由室温以200-210℃/小时速率升温至750-760℃,再以180-190℃/小时速率降温至650-660℃,再以200-210℃/小时速率升温至930-940℃,保温4-5小时;再以180-190℃/小时速率降温至580-590℃,保温40-50分钟,再以180-190℃/小时速率降温至200-210℃,保温3-4小时;再以100-110℃/小时速率升温至330-350℃,保温40-50分钟,再以80-90℃/小时速率升温至530-540℃,保温2-3小时,取出空冷即得;
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-5、粘土10-12、氟硅酸钠3-4、碳酸钠2-3、四硼酸钠1-2、秸秆灰烬4-5、钾长石36-40、玉石粉3-4、白土6-8、白云石粉3-4;制备方法是将各原料混合,加热至2600-2900℃至熔融状态,搅拌10-15分钟,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末,用水洗涤数次,烘干即得。
CN201310701532.3A 2013-12-19 2013-12-19 一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法 Active CN103757547B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310701532.3A CN103757547B (zh) 2013-12-19 2013-12-19 一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310701532.3A CN103757547B (zh) 2013-12-19 2013-12-19 一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103757547A CN103757547A (zh) 2014-04-30
CN103757547B true CN103757547B (zh) 2016-03-30

Family

ID=50524861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310701532.3A Active CN103757547B (zh) 2013-12-19 2013-12-19 一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103757547B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115287440A (zh) * 2022-08-31 2022-11-04 马鞍山市方圆材料工程股份有限公司 一种新型高速钢辊环铸件的热处理工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2522868B2 (ja) * 1991-09-12 1996-08-07 三菱製鋼株式会社 冷間圧延用粗面化ロ―ル
ZA934072B (en) * 1992-06-19 1994-01-19 Commw Scient Ind Res Org Rolls for metal shaping
JP2000160283A (ja) * 1998-11-25 2000-06-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐摩耗性と耐熱亀裂性に優れた圧延用ロール
CN1186472C (zh) * 2002-12-24 2005-01-26 西安交通大学 高速钢辊环及其制造方法
CN101386960A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 日立金属株式会社 轧辊
CN103397268B (zh) * 2013-07-01 2016-05-25 安徽三联泵业股份有限公司 耐磨铸钢及其制备方法
CN103451545B (zh) * 2013-08-07 2016-03-30 安徽蓝博旺机械集团合诚机械有限公司 一种叉车叉夹用高强度铸钢材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103757547A (zh) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103614658A (zh) 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法
CN103882340A (zh) 一种稀土合金钢材料及其制备方法
CN103757557A (zh) 一种耐磨高硬度合金钢材料及其制备方法
CN103741042B (zh) 一种高耐磨冷轧辊用合金材料及其制备方法
CN103757547B (zh) 一种复合轧辊辊环用铸钢材料及其制备方法
CN103741072B (zh) 一种含锑轧辊用合金钢材料及其制备方法
CN103741060B (zh) 一种含钇轧辊用合金钢材料及其制备方法
CN103725968B (zh) 一种耐腐蚀线材机轧辊用合金钢材料及其制备方法
CN103774053B (zh) 一种复合轧辊表面层用高硬度合金钢材料及其制备方法
CN103614633A (zh) 一种高热强合金钢材料及其制备方法
CN103628000A (zh) 一种含钨矿山锤头用合金钢材料及其制备方法
CN103741045B (zh) 一种复合轧辊表层用合金钢材料及其制备方法
CN103741035B (zh) 一种线材机轧辊用合金钢材料及其制备方法
CN103741061B (zh) 一种轧辊用高断裂韧性合金钢材料及其制备方法
CN103741043B (zh) 一种含硼轧辊用合金钢材料及其制备方法
CN103741036B (zh) 一种线材机轧辊用含稀土合金钢材料及其制备方法
CN103627965A (zh) 一种高硬度的合金钢锤头材料及其制备方法
CN104073733A (zh) 一种耐空气腐蚀合金钢材料及其制备方法
CN103627997A (zh) 一种高钨高碳钢锤头材料及其制备方法
CN103757537A (zh) 一种高硬度低冷脆性合金钢材料及其制备方法
CN103627981A (zh) 一种破碎机锤头用合金材料及其制备方法
CN103741044B (zh) 一种热轧辊用合金钢材料及其制备方法
CN103627977A (zh) 一种梳齿式破碎机锤头用合金钢材料及其制备方法
CN103614655A (zh) 一种耐磨损抗冲击性表面硬化用合金钢材料及其制备方法
CN103834859A (zh) 一种高硬度高塑性低碳钢材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160302

Address after: 1101, room 230022, building A, Sino Swiss building, 9 Hongfeng Road, Hefei, Anhui

Applicant after: ANHUI VMWAY INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD.

Address before: The public sector of 243100 Anhui city of Ma'anshan province Dangtu County Development Zone North Road

Applicant before: MAANSHAN FANGYUAN MATERIAL ENGINEERING CO.,LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190118

Address after: 610000 5th Floor, Xiongfei Center, No. 1 Tidu Street, Qingyang District, Chengdu City, Sichuan Province

Patentee after: Wang Yajun

Address before: 230022 Room 1101, Block A, Zhongrui Building, No. 9 Hongfeng Road, Hefei High-tech Zone, Anhui Province

Patentee before: ANHUI VMWAY INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190418

Address after: 052373 Zhaoma Village East, Nanzhiqiu Town, Xinji City, Shijiazhuang City, Hebei Province

Patentee after: XINJI AOSEN IRON & STEEL Co.,Ltd.

Address before: 610000 5th Floor, Xiongfei Center, No. 1 Tidu Street, Qingyang District, Chengdu City, Sichuan Province

Patentee before: Wang Yajun

TR01 Transfer of patent right
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 052373 Zhaoma Village East, Nanzhiqiu Town, Xinji City, Shijiazhuang City, Hebei Province

Patentee after: Xinji Aosen iron and Steel Group Co.,Ltd.

Address before: 052373 Zhaoma Village East, Nanzhiqiu Town, Xinji City, Shijiazhuang City, Hebei Province

Patentee before: XINJI AOSEN IRON & STEEL Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 052373 Zhaoma Village East, Nanzhiqiu Town, Xinji City, Shijiazhuang City, Hebei Province

Patentee after: Xinji Aosen Special Steel Group Co.,Ltd.

Address before: 052373 Zhaoma Village East, Nanzhiqiu Town, Xinji City, Shijiazhuang City, Hebei Province

Patentee before: Xinji Aosen iron and Steel Group Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder