CN106086695A - 一种用于轧机高硬度耐磨性导卫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于轧机高硬度耐磨性导卫及其制备方法。该制得的导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成：C 1.7～2.4％；W 5.0～6.0％；V 1.8～2.5％；Cr 12.5.0～15.0％；B 0.2～0.5％；Mo 1.2～1.4％，Si 1.7～2.4％，RE 0.28～0.68％；Cu 0.05～0.15％；Ti 0.18～0.20％，余量为Fe。本发明通过采用1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N为主要基体制成的导卫，使得该导卫具有良好的韧性和较高的耐疲劳强度，有效的提高了该导卫的使用寿命，导卫表面进行硬质合金涂层喷敷，使得导卫表面形成一层耐摩擦的涂层，以提高该导卫在使用过程中的表面精度，提高产品质量。

Description

一种用于轧机高硬度耐磨性导卫及其制备方法
技术领域
本发明属于轧机导卫技术领域，特别是涉及一种用于轧机高硬度耐磨性导卫及其制备方法。
背景技术
导轮是在热轧棒材生产线中消耗量较大的重要备件，是轧钢导卫总成中的关键部件，影垧着轧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轧材质量。
硬度磨损的物理本质是一种特殊形式的断裂过程，发生在磨损件的表层和亚表层。在考虑硬度值时，不能简单认为硬度越高耐磨性越好，要充分考虑其在各种状态下的硬度。比如:工作过程中由于表面硬化或软化而改变了的硬度；由于与高温轧件接触而使表面温度升高，要考虑髙温硬度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轧机高硬度耐磨性导卫及其制备方法，通过采用1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N为主要基体制成的导卫，导卫表面进行硬质合金涂层喷敷，使得导卫表面形成一层耐摩擦的涂层，以提高该导卫在使用过程中的表面精度，提高产品质量。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于轧机高硬度耐磨性导卫，包括一种用于轧机高硬度耐磨性导卫，其特征在于，该制得的导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成：C 1.7～2.4％；W 5.0～6.0％；V1.8～2.5％；Cr12.5.0～15.0％；B 0.2～0.5％；Mo 1.2～1.4％，Si 1.7～2.4％，RE 0.28～0.68％；Cu 0.05～0.15％；Ti 0.18～0.20％，余量为Fe。
一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用质量百分比25.0-28.0％的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、5.0-10.0％的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、3.0-5.0％的高碳铬铁、0.25-0.50％的氮化铬铁、1.2-1.6％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.60-0.75％的锰铁、0.55-0.70％的金属铝、0.2-0.4％的钒氮合金、0.35-0.50％的锆铁、0.6-0.8％的硅钙合金、0.5-0.8％的硼铁、0.25-0.28％WC粉末和0.15-0.30％的稀土镁合金配料，余量为Fe；
步骤二，先将1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、0.60-0.75％的锰铁、0.35-0.50％的锆铁、0.2-0.4％的钒氮合金和0.25-0.50％的氮化铬铁进行混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入氮化铬铁；
步骤三，然后将钢水温度升至1680～1750℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1760～1780℃，并加入WC粉末和锆铁，保温2～3分钟后出炉；
步骤四，将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤五，将步骤四处理后的钢水采用腊模精铸的方法浇注导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤六，将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理。
进一步地，所述步骤六，将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理具体是通过电弧喷涂设备在导卫辊本体表面均匀喷敷一层RE-WC-钢复合涂层。
进一步地，所述高碳铬铁的化学组成质量分数％：60～65Cr，6.8～7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量。
进一步地，所述氮化铬铁的化学组成质量分数％：60～65Cr,5.0～7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量。
进一步地，所述硅铁的化学组成质量分数％：72～80Si,0.5～1.5Al,≤0.05P,≤0.04S,≤0.15C,Fe余量。
进一步地，所述锰铁的化学组成质量分数％：78～85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P,≤0.03S,Fe余量。
进一步地，所述稀土镁合金的化学组成质量分数％：8.0～10.0RE,Ce/RE≥46,8.0～10.0Mg,1.0～3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量。
进一步地，所述钒氮合金的化学组成质量分数％：66～72V,12～17N,P<0.045,S<0.045,C<0.50,Fe余量。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过采用1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N为主要基体制成的导卫，使得该导卫具有良好的韧性和较高的耐疲劳强度，有效的提高了该导卫的使用寿命。
2、本发明通过在以1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N为主要基体制成的导卫表面进行硬质合金涂层喷敷，使得导卫表面形成一层耐摩擦的涂层，以提高该导卫在使用过程中的表面精度，提高产品质量。
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
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。
实施例一
一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用质量百分比25.0％的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、5.0％的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、3.0-5.0％的高碳铬铁、0.25-0.50％的氮化铬铁、1.2-1.6％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.60-0.75％的锰铁、0.55-0.70％的金属铝、0.2-0.4％的钒氮合金、0.35-0.50％的锆铁、0.6-0.8％的硅钙合金、0.5-0.8％的硼铁、0.25％WC粉末和0.15-0.30％的稀土镁合金配料，余量为Fe；
步骤二，先将1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、0.60-0.75％的锰铁、0.35-0.50％的锆铁、0.2-0.4％的钒氮合金和0.25-0.50％的氮化铬铁进行混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入氮化铬铁；
步骤三，然后将钢水温度升至1680～1750℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1760～1780℃，并加入WC粉末和锆铁，保温2～3分钟后出炉；
步骤四，将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤五，将步骤四处理后的钢水采用腊模精铸的方法浇注导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤六，将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理。将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理具体是通过电弧喷涂设备在导卫辊本体表面均匀喷敷一层RE-WC-钢复合涂层。
采用低含量的1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N制成的导卫，在5-7天的连续测试中，表面热疲劳强度下，出现表面损伤。
实施例二
一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用质量百分比28.0％的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、10.0％的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、3.0-5.0％的高碳铬铁、0.25-0.50％的氮化铬铁、1.2-1.6％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.60-0.75％的锰铁、0.55-0.70％的金属铝、0.2-0.4％的钒氮合金、0.35-0.50％的锆铁、0.6-0.8％的硅钙合金、0.5-0.8％的硼铁、0.28％WC粉末和0.15-0.30％的稀土镁合金配料，余量为Fe；
步骤二，先将1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、0.60-0.75％的锰铁、0.35-0.50％的锆铁、0.2-0.4％的钒氮合金和0.25-0.50％的氮化铬铁进行混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入氮化铬铁；
步骤三，然后将钢水温度升至1680～1750℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1760～1780℃，并加入WC粉末和锆铁，保温2～3分钟后出炉；
步骤四，将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤五，将步骤四处理后的钢水采用腊模精铸的方法浇注导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤六，将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理。将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理具体是通过电弧喷涂设备在导卫辊本体表面均匀喷敷一层RE-WC-钢复合涂层。
采用高含量的1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N制成的导卫，在5-7天的连续测试中，表面热疲劳强度下，出现未表面损伤，随着1Cr18Ni9Ti、WC粉末和1Cr18Mn8Ni5N含量的增加，导卫的结构稳定性呈线性发展。
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。
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。

Claims (9)

1.一种用于轧机高硬度耐磨性导卫，其特征在于，该制得的导卫辊由下列重量百分比的化学成分组成：C 1.7～2.4％；W 5.0～6.0％；V1.8～2.5％；Cr12.5.0～15.0％；B 0.2～0.5％；Mo 1.2～1.4％，Si 1.7～2.4％，RE 0.28～0.68％；Cu 0.05～0.15％；Ti 0.18～0.20％，余量为Fe。
2.如权利要求1任一所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，采用质量百分比25.0-28.0％的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、5.0-10.0％的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、3.0-5.0％的高碳铬铁、0.25-0.50％的氮化铬铁、1.2-1.6％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.60-0.75％的锰铁、0.55-0.70％的金属铝、0.2-0.4％的钒氮合金、0.35-0.50％的锆铁、0.6-0.8％的硅钙合金、0.5-0.8％的硼铁、0.25-0.28％WC粉末和0.15-0.30％的稀土镁合金配料，余量为Fe；
步骤二，先将1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、1Cr18Mn8Ni5N不锈钢、0.60-0.75％的锰铁、0.35-0.50％的锆铁、0.2-0.4％的钒氮合金和0.25-0.50％的氮化铬铁进行混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入氮化铬铁；
步骤三，然后将钢水温度升至1680～1750℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1760～1780℃，并加入WC粉末和锆铁，保温2～3分钟后出炉；
步骤四，将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤五，将步骤四处理后的钢水采用腊模精铸的方法浇注导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤六，将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理。
3.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述步骤六，将导卫表面进行硬质合金涂层喷敷处理具体是通过电弧喷涂设备在导卫辊本体表面均匀喷敷一层RE-WC-钢复合涂层。
4.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述高碳铬铁的化学组成质量分数％：60～65Cr，6.8～7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量。
5.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述氮化铬铁的化学组成质量分数％：60～65Cr,5.0～7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量。
6.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述硅铁的化学组成质量分数％：72～80Si,0.5～1.5Al,≤0.05P,≤0.04S,≤0.15C,Fe余量。
7.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述锰铁的化学组成质量分数％：78～85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P,≤0.03S,Fe余量。
8.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述稀土镁合金的化学组成质量分数％：8.0～10.0RE,Ce/RE≥46,8.0～10.0Mg,1.0～3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量。
9.根据权利要求2所述的一种用于轧机高硬度耐磨性导卫的制备方法，其特征在于，所述钒氮合金的化学组成质量分数％：66～72V,12～17N,P<0.045,S<0.045,C<0.50,Fe余量。
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