CN105401056B - 一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法 - Google Patents

一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105401056B
CN105401056B CN201510711158.4A CN201510711158A CN105401056B CN 105401056 B CN105401056 B CN 105401056B CN 201510711158 A CN201510711158 A CN 201510711158A CN 105401056 B CN105401056 B CN 105401056B
Authority
CN
China
Prior art keywords
outer layer
molten steel
rolling mill
ductile iron
inner core
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
CN201510711158.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105401056A (zh
Inventor
刘娣
彭书平
朱志磊
白思诺
冀鑫刚
杜旭景
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.)
Sinosteel Xingtai Machinery and Mill Roll Co Ltd
Original Assignee
Sinosteel Xingtai Machinery and Mill Roll Co Ltd
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 Sinosteel Xingtai Machinery and Mill Roll Co Ltd filed Critical Sinosteel Xingtai Machinery and Mill Roll Co Ltd
Priority to CN201510711158.4A priority Critical patent/CN105401056B/zh
Publication of CN105401056A publication Critical patent/CN105401056A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105401056B publication Critical patent/CN105401056B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C22C33/10—Making cast-iron alloys including procedures for adding magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

本发明公开了一种万能型钢珠光体球铁辊环，包括外层和内芯，外层和内芯的比例为2:1，外层的合金组分和组分重量百分比为，C：3.0～3.5％，Si：1.2～2.0％，Mn：0.5～1.2％，P≤0.1％；S≤0.02％，Cr：0.2～1.0％，Ni：0.5～1.5％，Mo：0.2～1.0％，其余为Fe和不可避免的杂质；内芯的合金组分和组分重量百分比为，C：1.0～1.5％，Si：1.3～1.7％，Mn：0.5～1.0％，P≤0.08％，S≤0.03％，Cr≤0.5，Ni≤0.3，Mo≤0.13，其余为Fe和不可避免的杂质；制造方法包括：A、熔炼、B、孕育及球化处理、C、浇注。本发明能使轧辊的硬度落差小，降低粘钢倾向，提高辊环的综合使用性能。

Description

一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种辊环环及其制造方法，尤其是一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法。
背景技术
大中型型钢轧机万能型钢立辊环一般采用高碳半钢材质制作。高碳半钢材质的轧辊的耐磨性及抗事故冲击能力较强，但抗热裂性略差，使用中易产生龟裂，另外部分型钢厂家轧制使用半钢材质辊存在粘钢现象，给型钢厂正常轧制及生产组织带来较大影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法，使轧辊的硬度落差小，降低粘钢倾向，提高辊环的综合使用性能。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种万能型钢珠光体球铁辊环，包括外层和内芯，外层和内芯的比例为2:1，外层的合金组分和组分重量百分比为，
C：3.0～3.5％，Si：1.2～2.0％，Mn：0.5～1.2％，P≤0.1％；S≤0.02％，Cr：0.2～1.0％，Ni：0.5～1.5％，Mo：0.2～1.0％，其余为Fe和不可避免的杂质；
内芯的合金组分和组分重量百分比为，
C：1.0～1.5％，Si：1.3～1.7％，Mn：0.5～1.0％，P≤0.08％，S≤0.03％，Cr≤0.5，Ni≤0.3，Mo≤0.13，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的进一步改进在于：合金组分和组分重量百分比为，
C：3.2～3.4％，Si：1.5～1.8％，Mn：0.7～1.0％，P≤0.05％；S≤0.02％，Cr：0.4～0.8％，Ni：0.8～1.3％，Mo：0.4～0.8％，其余为Fe和不可避免的杂质；
内芯的合金组分和组分重量百分比为，
C：1.2～1.5％，Si：1.3～1.5％，Mn：0.5～0.8％，P≤0.05％，S≤0.03％，Cr≤0.3，Ni≤0.2，Mo≤0.10，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的进一步改进在于：制作工艺包括以下步骤，
A、熔炼：将原料按照比例混合放入中频炉内，熔炼温度为1450℃～1550℃；
B、孕育及球化处理：熔炼好的钢液转移到钢包中，包底加入复合球化剂以及复合孕育剂；出钢完成后对钢包内进行镇静；升高钢液温度到达到此钢液熔点以上50℃的温度；
C、浇注：通过离心浇注的方式浇注外层钢水，启动离心机工作，向金属冷型工装中浇注外层的钢液，钢液的浇注速度20～30kg/s；浇注完成后，待工作层出现固相线后，浇注内层的钢液，浇注速度为8～15kg/s，浇注停止100分钟后停止离心机，将毛坯从金属冷型工装中取出，入保温槽保温。
本发明的进一步改进在于：步骤B中的复合球化剂为Ni-Mg粒和Re-Mg粒的混合物，Ni-Mg粒与Re-Mg粒的比例为1:2。
本发明的进一步改进在于：步骤B中的复合孕育剂为Fe-Si粒。
本发明的进一步改进在于：步骤B中的镇静时间3～10分钟。
由于采用上述技术方案，本发明所产生的有益效果在于：
本发明结合型钢万能轧机的自身特点及工作条件，确定轧辊中合金元素的成分及含量，设计合理的制作工艺，采用离心铸造，由于其基体组织为珠光体，碳化物含量在20～25％左右，并有弥散分布的2～5％的球团状石墨，因此不仅具有半钢轧辊硬度落差小、耐磨性能好的优点，同时由于球型石墨起润滑作用降低了粘钢倾向，提高了立辊环的使用性能及稳定性。
本发明的外层含有较高含量的Cr、Ni、Mo等多种合金元素，而且生产过程中采用离心复合浇注方式，采用此种浇注方式可兼顾外层的耐磨性及芯部的韧性，同时降低生产成本，另外夹杂物将在离心力的作用下向毛坯内孔运动，加工时可将这些缺陷去除。
本发明对浇注液进行合理的孕育处理、对冶炼浇注工艺和热处理工艺进行合理的改进设计，使基体中有弥散分布的细小的球型石墨，球型均匀分布的石墨阻止热疲劳裂纹的发生和扩展，其阻尼性能可以使抗裂性能提高，提高了轧辊的抗热裂，同时由于石墨的润滑作用极大程度低降低了粘钢倾向。
本发明具有高耐磨性，兼有优良的抗热裂性、抗事故冲击能力，具有适中的抗破断强度和韧性，硬度降落小，使用中对热影响敏感较小，并由于石墨的润滑作用极大程度低降低了粘钢倾向。适用于型钢类万能机架，能较好的满足轧制型材的需求。
附图说明
图1为本发明的方法制造的轧辊工作层50倍石墨照片；
图2为本发明的方法制造的轧辊工作层500组织照片。
具体实施方式
一种万能型钢珠光体球铁辊环，包括外层和内芯，外层和内芯的比例为2:1，外层的合金组分和组分重量百分比为，
C：3.0～3.5％，Si：1.2～2.0％，Mn：0.5～1.2％，P≤0.1％；S≤0.02％，Cr：0.2～1.0％，Ni：0.5～1.5％，Mo：0.2～1.0％，其余为Fe和不可避免的杂质；
内芯的合金组分和组分重量百分比为，
C：1.0～1.5％，Si：1.3～1.7％，Mn：0.5～1.0％，P≤0.08％，S≤0.03％，Cr≤0.5，Ni≤0.3，Mo≤0.13，其余为Fe和不可避免的杂质。
合金组分和组分重量百分比为，
C：3.2～3.4％，Si：1.5～1.8％，Mn：0.7～1.0％，P≤0.05％；S≤0.02％，Cr：0.4～0.8％，Ni：0.8～1.3％，Mo：0.4～0.8％，其余为Fe和不可避免的杂质；
内芯的合金组分和组分重量百分比为，
C：1.2～1.5％，Si：1.3～1.5％，Mn：0.5～0.8％，P≤0.05％，S≤0.03％，Cr≤0.3，Ni≤0.2，Mo≤0.10，其余为Fe和不可避免的杂质。
制作工艺包括以下步骤，
A、熔炼：将原料按照比例混合放入中频炉内，熔炼温度为1450℃～1550℃；熔炼过程中使用相应合金进行成分调整，保证各个化学成分符合要求。
B、孕育及球化处理：熔炼好的钢液转移到钢包中，包底加入Ni-Mg粒和Re-Mg粒以1：2混合的复合球化剂，并加入Fe-Si粒作为复合孕育剂；出钢完成后对钢包内进行镇静，镇静时间不宜过长，镇静时间3～10分钟，如果时间过长会造成孕育球化衰退；升高钢液温度到高于其熔点50℃的温度；
C、浇注：通过离心浇注的方式浇注外层钢水，启动离心机工作，向金属冷型工装中浇注外层的钢液，钢液的浇注速度20～30kg/s；浇注完成后，待工作层出现固相线后，浇注内层的钢液，浇注速度为8～15kg/s，浇注停止100分钟后停止离心机，将毛坯从金属冷型工装中取出，入保温槽保温。
本发明浇注采用离心复合的浇注方式，外层材质为珠光体球铁，含较高的碳及Cr、Ni、Mo等合金，保证工作层的高耐磨性，及好的抗热裂性、抗事故冲击能力；同时芯部采用低合金球铁，保证芯部韧性及强度，同时降低生产成本。
采用离心浇注的方法，保证较高的碳化物析出量，以及一定数量的石墨量，使得万能型钢立辊环兼具高的耐磨性及优良的抗粘钢使用性能。
浇注采用离心浇注方式，采用此种浇注方式可兼顾外层的耐磨性及芯部的韧性，同时降低生产成本，另外夹杂物将在离心力的作用下向毛坯内孔运动，加工时可将这些缺陷去除。
实施例
万能型钢高碳石墨钢辊环的成分和比例见下表
表1
表2
由表中可见，硬度满足要求。
一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法，使轧辊的硬度落差小，降低粘钢倾向，提高辊环的综合使用性能。

Claims (3)

1.一种万能型钢珠光体球铁辊环，其特征在于：包括外层和内芯，外层和内芯的比例为2:1，外层的合金组分和组分重量百分比为，
C：3.3～3.5%，Si：1.2～2.0%，Mn：0.5～1.2%，P≤0.1%；S≤0.02%，Cr：0.7～1.0%，Ni：0.5～1.5%，Mo：0.2～0.8%，其余为Fe和不可避免的杂质；
内芯的合金组分和组分重量百分比为，
C：1.3～1.5%，Si：1.3～1.7%，Mn：0.7～1.0%，P≤0.08%，S≤0.03%，Cr≤0.3，Ni≤0.3，Mo≤0.13，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1中所述的万能型钢珠光体球铁辊环的制造方法，其特征在于：制作工艺包括以下步骤，
A、熔炼：将原料按照比例混合放入中频炉内，熔炼温度为1450℃～1550℃；
B、孕育及球化处理：熔炼好的钢液转移到钢包中，包底加入复合球化剂以及复合孕育剂；出钢完成后对钢包内进行镇静；升高钢液温度到达到此钢液熔点以上50℃的温度；复合球化剂为Ni-Mg粒和Re-Mg粒的混合物，Ni-Mg粒与Re-Mg粒的比例为1:2；复合孕育剂为Fe-Si粒；
C、浇注：通过离心浇注的方式浇注外层钢水，启动离心机工作，向金属冷型工装中浇注外层的钢液，钢液的浇注速度20～30kg/s；浇注完成后，待工作层出现固相线后，浇注内层的钢液，浇注速度为8～15kg/s，浇注停止100分钟后停止离心机，将毛坯从金属冷型工装中取出，入保温槽保温。
3.根据权利要求2所述的一种万能型钢珠光体球铁辊环的制造方法，其特征在于：步骤B中的镇静时间3～10分钟。
CN201510711158.4A 2015-10-28 2015-10-28 一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法 Active CN105401056B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510711158.4A CN105401056B (zh) 2015-10-28 2015-10-28 一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510711158.4A CN105401056B (zh) 2015-10-28 2015-10-28 一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105401056A CN105401056A (zh) 2016-03-16
CN105401056B true CN105401056B (zh) 2017-09-29

Family

ID=55466806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510711158.4A Active CN105401056B (zh) 2015-10-28 2015-10-28 一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105401056B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106367664A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种用于热带轧机的铸铁材质夹送辊及其制造方法
CN107619991A (zh) * 2017-09-27 2018-01-23 安徽海立精密铸造有限公司 一种低温耐冲击球铁及其制作方法
CN108080891B (zh) * 2017-11-28 2019-08-20 江苏中铁山桥重工有限公司 一种内部多方位栓接钢珠的制造方法
CN108677083B (zh) * 2018-04-28 2019-09-10 唐山钢铁集团有限责任公司 一种热轧无缝钢管生产用合金辊环及其生产方法
CN109182720A (zh) * 2018-08-15 2019-01-11 成都三强轧辊股份有限公司 一种大型球铁辊环的热处理方法
CN111036886B (zh) * 2019-11-14 2022-03-29 唐山钢铁集团有限责任公司 一种离心复合高合金钢轧辊芯部材质的工艺设计方法
CN111101053B (zh) * 2019-12-30 2021-11-19 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种线棒材粗轧机架用工作辊及其制造方法
CN112176253B (zh) * 2020-09-21 2022-03-22 成都三强轧辊股份有限公司 一种h型钢辊环及其制造方法
CN114262842B (zh) * 2021-11-12 2023-07-14 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种用于阿塞尔机架的轧辊及其制造方法
CN116043101B (zh) * 2022-12-30 2024-06-18 河北津西钢铁集团重工科技有限公司 一种低合金过共晶轧辊及其铸造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101314180A (zh) * 2008-05-12 2008-12-03 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种轨梁轧机用冷作模具钢辊环离心复合铸造技术
CN102039314A (zh) * 2010-11-23 2011-05-04 唐山大方铸造有限公司 一种高碳半钢复合辊环及制造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617538B2 (ja) * 1984-07-13 1994-03-09 株式会社クボタ Ｈ型鋼圧延用強靭スリ−ブロ−ル
JP4787640B2 (ja) * 2006-03-17 2011-10-05 株式会社クボタ 圧延用複合ロール

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101314180A (zh) * 2008-05-12 2008-12-03 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种轨梁轧机用冷作模具钢辊环离心复合铸造技术
CN102039314A (zh) * 2010-11-23 2011-05-04 唐山大方铸造有限公司 一种高碳半钢复合辊环及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105401056A (zh) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105401056B (zh) 一种万能型钢珠光体球铁辊环及其制造方法
CN100566873C (zh) 一种矫直钢轨用耐磨铸铁辊环及其制备方法
CN102618779B (zh) 铸态贝氏体球墨铸铁复合轧辊
CN102330016B (zh) 一种亚共晶高铬白口铸铁的制备方法
CN101775558B (zh) 一种铁铬硼铸造耐磨合金及其制造方法
CN100465324C (zh) 一种低合金高速钢轧辊材料及其制造方法
US4433032A (en) High chrome work roll
CN104148399B (zh) 用于轧钢中轧机架的耐磨轧辊及其制备方法
CN105088091B (zh) 型钢万能轧机用的高碳石墨钢辊环及其制造方法
CN100392138C (zh) 半高速钢复合轧辊及制备方法
CN110000362B (zh) 一种高钨钒高速钢耐磨轧辊及其制造方法
CN105750529A (zh) 一种高钨高耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法
CN102392178A (zh) 球墨铸铁及离心复合铸造轧辊
CN101406900A (zh) 离心铸造半钢/石墨钢复合辊环及其制备方法
CN106216405B (zh) 适用于棒材切分机架用的氮化高速钢辊及其制造方法
CN106676408A (zh) 一种新型高碳石墨钢轧辊及其制备方法
CN109338214B (zh) 高强高韧的凿岩钎具用钢及其生产方法
CN104532130B (zh) 一种湿式球磨机用高强韧性耐蚀衬板及制备方法
CN105506442A (zh) 一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法
CN106676409A (zh) 高铬钢离心辊环及其制造方法
CN104388811B (zh) 多元合金铸铁磨球及其制备方法
CN102134674B (zh) 一种用于抗磨高铬白口铸铁的生产方法
CN103966498B (zh) 一种高铬白口抗磨铸铁耐磨材料及其制造方法
CN104593663B (zh) 一种耐磨白口铸铁及其制备方法
CN107574362B (zh) 一种耐磨合金复合辊环及其制造方法、制造装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant