CN112813339B - 一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，属于轧辊材料技术领域，包括如下步骤：A、以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉为原料，采用电弧炉冶炼铁水，熔炼温度1400‑1600℃，熔清后出炉得到铁水包；B、向步骤A得到的铁水包内加入球化剂，浇注得热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，120‑160h冷开箱；C、采用整体加热热处理方式处理步骤B制备的热带立辊轧机用球铁立辊毛坯。本发明制备的热带立辊轧机用球铁立辊的耐磨性和冷热疲劳性能好，具有良好的导热及润滑性能，韧性良好，较好的适应热带立辊接触高温钢坯所需的良好的高温热冲击和抗热裂性、抗粘连性及相对良好的耐磨性，满足热轧带钢边部轧制的要求。

Description

一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法
技术领域
本发明涉及一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，属于轧辊材料技术领域。
背景技术
当前热带立辊机架使用合金钢、半钢、锻钢材质立辊，在实际使用过程中，导热及润滑性能差，适应立辊接触高温钢坯所需的良好的高温热冲击和抗热裂性、抗粘连性及相对良好的耐磨性较差，使用寿命短，生产成本偏高。
本发明制备的球铁立辊在基体中分布一定量的石墨，具有良好的导热及润滑性能，韧性良好，所用材质各组分配比合理，制备工艺调整后制备的球铁立辊能够较好的适应热带立辊接触高温钢坯所需的良好的高温热冲击和抗热裂性、抗粘连性及相对良好的耐磨性，满足热轧带钢边部轧制的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，制备抗热裂性和高耐磨性的热带立辊轧机用球铁立辊。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，包括如下步骤：
A、以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉冶炼铁水，熔炼温度为1400-1600℃，熔清后出炉得到铁水包；
B、向步骤A得到的铁水包内加入球化剂，浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，120-160h冷开箱；
C、采用整体加热热处理的方式处理步骤B制备的热带立辊轧机用球铁立辊毛坯。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B中球化剂为稀土镁球化剂，加入量为铁水重量的0.8-1.5％。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B加入球化剂后铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.0-3.8％，Si：1.0-3.0％，Mn：0.4-1.2％，P≤0.10％，S≤0.08％，Cr：0.2-1.0％，Ni：1.5-3.5％，Mo：0.2-1.0％，余量为Fe。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中的电极粉的主成分为石墨化增碳剂。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤C的整体加热热处理方式为：先400-480℃预热22-25h，再正火加热，正火温度为800-1000℃，加热时间为320-360min，辊身采用喷雾冷却30-100min，辊颈空冷；最后回火，回火温度500-600℃，回火时间30-60h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述喷雾冷却采用水为介质。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明制备的热带立辊轧机用球铁立辊的耐磨性和冷热疲劳性能好，在实际使用过程中，具有良好的导热及润滑性能，韧性良好，较好的适应热带立辊接触高温钢坯所需的良好的高温热冲击和抗热裂性、抗粘连性及相对良好的耐磨性，满足热轧带钢边部轧制的要求。
本发明通过各合金材质组分的配比及工艺操作的确定，保证球铁立辊具有高耐磨性的同时，还具备良好的抗热裂性及抗粘连性。
附图说明
图1是本发明实施例1产品的金相图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，包括如下步骤：
A、以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，所述电极粉的主成分为石墨化增碳剂，采用电弧炉冶炼铁水，熔炼温度为1400-1600℃，熔清后出炉得到铁水包。
B、向步骤A得到的铁水包内加入铁水重量0.8-1.5％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.0-3.8％，Si：1.0-3.0％，Mn：0.4-1.2％，P≤0.10％，S≤0.08％，Cr：0.2-1.0％，Ni：1.5-3.5％，Mo：0.2-1.0％，余量为Fe，浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯。
C、采用整体加热热处理的方式处理步骤B制备的热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，所述整体加热热处理方式为：先400-480℃预热22-25h，再正火加热，正火温度为800-1000℃，加热时间为320-360min，辊身采用喷雾冷却30-100min，所述喷雾冷却采用水为介质，辊颈空冷；最后整体回火，回火温度500-600℃，回火时间30-60h。
实施例1
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉在温度1400℃熔炼，熔清后出炉得到铁水包，加入1.0％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.0％，Si：1.0％，Mn：0.4％，P：0.05％，S：0.05％，Cr：0.20％，Ni：1.5％，Mo：0.20％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后120h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，在400℃预热25h后，在850℃加热350min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷；400℃时装炉回火30h。
实施例2
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉在温度1430℃熔炼，熔清后升温至1540℃后出炉得到铁水包，加入1.2％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.1％，Si：2.2％，Mn：0.5％，P：0.06％，S：0.06％，Cr：0.3％，Ni：1.8％，Mo：0.3％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后130h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，450℃预热24h后，在870℃加热320min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷；420℃时装炉回火38h。
实施例3
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉在温度1450℃熔炼，熔清后升温至1550℃后出炉得到铁水包，加入1.5％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.2％，Si：1.3％，Mn：0.6％，P：0.05％，S：0.05％，Cr：0.4％，Ni：2.0％，Mo：0.5％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后140h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，480℃预热23h后，在900℃加热330min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷；440℃时装炉回火40h。
实施例4
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉在温度1480℃熔炼，熔清后升温至1580℃后出炉得到铁水包，加入0.8％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.3％，Si：2.0％，Mn：1.0％，P：0.06％，S：0.05％，Cr：0.50％，Ni：2.5％，Mo：0.6％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后150h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，480℃预热22h后，在900℃加热350min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷；450℃时装炉回火45h。
实施例5
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉在温度1500℃熔炼，熔清后升温至1600℃后出炉得到铁水包，加入5.5％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C3.5％，Si1.6％，Mn0.8％，P0.05％，S0.05％，Cr0.7％，Ni3.0％，Mo0.7％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后160h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，480预热24h后，在900℃加热360min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷；460℃时装炉回火46h。
实施例6
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉在温度1500℃熔炼，熔清后升温至1600℃后出炉得到铁水包，加入1.5％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.8％，Si：3.0％，Mn：1.2％，P：0.10％，S：0.08％，Cr：1.0％，Ni：3.5％，Mo：1.0％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后160h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，480预热24h后，在900℃加热360min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷；460℃时装炉回火50h。
对照例1
对照例1为半钢轧辊。
对照例2
以废钢、镍铁、钒铁、钼铁作为原料，采用电弧炉在温度1400℃熔炼，熔清后出炉得到铁水包，加入1.0％的稀土镁球化剂，铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.0％，Si：1.0％，Mn：0.4％，P：0.05％，S：0.05％，Cr：0.20％，Ni：1.5％，Mo：0.20％，余量为Fe。浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯后120h冷开箱，采用整体加热的方式热处理热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，在400℃预热25h后，在850℃加热350min，辊身喷雾冷却，辊颈空冷，400℃时装炉回火30h。
取实施例1-6和对照例1-2产品进行试样拉伸力学性能检测，性能检测执行国家标准GB/T228，检测结果见表1。
表1实施例产品性能检测结果
Figure BDA0002871334370000051
Figure BDA0002871334370000061
通过对实施例1-6及对照例1-2的立辊进行相对耐磨性及冷热疲劳性能试验，本发明制备的球铁立辊耐磨性优于半钢材质轧辊，同时，也高于半钢轧辊；制备材料中不单独添加电极粉所制得的球铁立辊的耐磨性和冷热疲劳性能略差。
本发明制备出的热带立辊轧机用球铁立辊较半钢轧辊耐磨性更好，冷热疲劳性能更好。图1为实施例1产品的金相图，石墨圆整，形态良好，可推论其导热性能良好；在实际使用过程中，具有良好的导热及润滑性能，韧性良好，较好的适应热带立辊接触高温钢坯所需的良好的高温热冲击和抗热裂性、抗粘连性及相对良好的耐磨性，满足热轧带钢边部轧制的要求。

Claims (4)

1.一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、以废钢、镍铁、钒铁、钼铁、电极粉作为原料，采用电弧炉冶炼铁水，熔炼温度为1400-1600℃，熔清后出炉得到铁水包；B、向步骤A得到的铁水包内加入球化剂，浇注得到热带立辊轧机用球铁立辊毛坯，120-160h冷开箱；加入球化剂后铁水各成分的重量百分含量分别为：C：3.0-3.8%，Si：1.0-3.0%，Mn：0.5-1.2%，P≤0.10%，S≤0.08%，Cr：0.4-1.0%，Ni：1.5-3.5%，Mo：0.2-1.0%，余量为Fe；
C、采用整体加热热处理的方式处理步骤B制备的热带立辊轧机用球铁立辊毛坯；所述整体加热热处理方式为：先400-480℃预热22-25h，再正火加热，正火温度为800-1000℃，加热时间为320-360min，辊身采用喷雾冷却30-100min，辊颈空冷；最后回火，回火温度500-600℃，回火时间30-60h。
2.根据权利要求1所述的一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，其特征在于：所述步骤B中球化剂为稀土镁球化剂，加入量为铁水重量的0.8-1.5%。
3.根据权利要求1所述的一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，其特征在于：所述步骤A中的电极粉的主成分为石墨化增碳剂。
4.根据权利要求1所述的一种热带立辊轧机用球铁立辊的制备方法，其特征在于：所述喷雾冷却采用水为介质。
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