CN115041686B - 一种高速钢工作辊的制备方法 - Google Patents

一种高速钢工作辊的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115041686B
CN115041686B CN202210724481.5A CN202210724481A CN115041686B CN 115041686 B CN115041686 B CN 115041686B CN 202210724481 A CN202210724481 A CN 202210724481A CN 115041686 B CN115041686 B CN 115041686B
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed steel
sintering
percent
equal
less
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
CN202210724481.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115041686A (zh
Inventor
胡兵
马凤川
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 CN202210724481.5A priority Critical patent/CN115041686B/zh
Publication of CN115041686A publication Critical patent/CN115041686A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115041686B publication Critical patent/CN115041686B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B22F5/106—Tube or ring forms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/04—Compacting only by applying fluid pressure, e.g. by cold isostatic pressing [CIP]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021—Removal of binder or filler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1035—Liquid phase sintering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/38—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for roll bodies
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/56—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.7% by weight of carbon
    • 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
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高速钢工作辊的制备方法，属于粉末冶金轧辊制备技术领域，将粉末冶金技术应用到轧辊领域，通过粉末制备、样坯制取、烧结、进一步的浇注复合及热处理，获得高细晶粒度，高耐磨，高组织均匀性的粉末冶金轧辊，本发明通过对材质及制备工艺的研究，制备出了高耐磨、高抗事故性工作辊，更适用于有延长后段或成品机架辊役的热轧线或短流程轧线工作辊。

Description

一种高速钢工作辊的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高速钢工作辊的制备方法，属于粉末冶金轧辊制备技术领域。
背景技术
随着短流程轧制技术的发展，近终形成型技术在轧制领域及钢铁行业呈现出蓬勃发展的趋势，对轧辊的性能需求不断提高，粉末冶金轧辊组织致密，可消除常规铸造轧辊凝固过程中产生的偏析，同时，粉末冶金轧辊具有成形性好的优点，符合近终形制造的特点，同时，其细晶粒、高耐磨及组织的高度均匀性也更能满足短流程长辊役轧制用辊的需求。
针对后段、成品机架及短流程轧制特点研发粉末冶金高速钢，如何确定制备工艺，都是开发粉末冶金高速钢工作辊急需解决的问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种高速钢工作辊的制备方法，以满足热轧线后段尤其是成品机架使用高速钢的需求，满足短流程轧线用辊需求，提升轧辊质量。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高速钢工作辊的制备方法，所述高速钢工作辊的合金料配比为：C：1.0～2.30％，Si：0.5～2.0％，B：0.5-1.5％，Mn：0.2～1.2％，P≤0.10％，S≤0.1％，Cr：1.0-8.0％，Ni：0.5-1.20％，Mo：2.0-10.00％，V：2.00-10.00，W：0.1-5.0，Nb≤1.0％，余量为Fe；
制备方法包括如下步骤：
步骤A、将按照上述配比的合金料放入球磨机进行球磨；
步骤B、球磨结束后在真空度≤10-3Pa的真空炉加热烘干，冷却至30-50℃，碾碎，利用≥400目的筛网进行过筛制粉备用；
步骤C、采用模具制备样坯，压实备用；
步骤D、利用真空烧结炉进行烧结，制备粉末冶金的辊套；
步骤E、将粉末冶金辊套加工内孔去除毛坯缺陷，在预热炉进行预热；
步骤F、将预热后的粉末冶金辊套放置于砂型中，浇注芯部钢水，凝固、成型；
步骤G、将浇注成型的毛坯件放置于热处理炉进行热处理；
步骤H、热处理结束后加工、检测直至成品。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中合金料粒度为2-3mm，采用行星式球磨机，球磨机液体介质为无水酒精、丙酮、航空煤油中的一种，同时加入3-5％的液体石蜡。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中采用的球磨球为硬质合金球，球：料配比为10:1，球磨时间50-100h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B中烘干温度为150-350℃，烘干时间40-80h；同时冷却在真空度≤10-3Mp的条件下进行。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤C中压实过程中压样机的压力≥200MPa，压制时间3-20S，或采用冷等静压法进行压实。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤D中的烧结工艺为：在350-450℃保温8-20h后，以5-20℃/h的升温速率升温至烧结温度，烧结温度为1200-1300℃，烧结时间60-120min，烧结结束后以20-30℃/h速率降至室温。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤E中预热温度500-600℃，预热时间10-20h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤F中的芯部钢水材质为低合金钢或足够强度的铁系材质。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤G中的热处理方式为退火，退火温度600-700℃，保温时间40-60h。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明将粉末冶金技术应用到轧辊领域，通过粉末制备、样坯制取、烧结、进一步的浇注复合及热处理，获得高细晶粒度，高耐磨，高组织均匀性的粉末冶金轧辊，在球磨阶段加入液体石蜡作为粘接剂，有利于制备的粉末压实成型，在烧结过程中在350-450℃保温过程中，在烧结炉体持续抽真空的过程中，液体石蜡挥发为气体去除，同时，球磨中加入球磨介质无水酒钢、丙酮及航空煤油等，避免了粉末在球磨过程中的氧化，在烧结过程中属于半熔状态，其组织中消除了常规铸造轧辊中出现的大块状共晶碳化物，因此其较常规高速钢轧辊具有更高的抗事故性、耐磨性及组织均匀性。
采用的烧结工艺通过在粉末处于微熔状态，可完成各物相形成的同时，避免晶粒长大及成分偏析。粉末冶金高速钢轧辊可有效消除铸造高速钢的成分偏析，晶粒粗大等缺点，粉末冶金高速钢组织均匀，晶粒细小，能较好适应成品机架高速钢的工况特点，同时，粉末冶金高速钢可实现近终形制造，而铸造高速钢需去除铸造缺陷而加工余量大大高于粉末冶金高速钢，粉末冶金高速钢出材率大幅增加；同时，粉末冶金高速钢工艺生产周期较铸造高速钢大幅缩短。
附图说明
图1是本发明的烧结工艺图；
图2是烧结出来的粉末冶金高速钢。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
以废钢屑、锻钢料头、钼铁、钒铁、电极粉为合金原料，合金原料总成分为C 1.76，Si 0.93，B 0.56，Mn 0.69，Cr 6.23，Ni 0.62，Mo 4.95，V 8.32，W 0.65，P≤0.10％，S≤0.1％，Nb≤1.0％，余量为Fe。加入行星式球磨机中进行球磨，加入无水酒精球磨60h，加入3.3％液体石蜡，采用滤纸过滤，后放入真空烘干炉烘干，真空度0.001Pa，烘干温度156℃，烘干时间45h，冷却至25℃出炉。利用400目的网筛进行筛选粉末，利用压样机进行压样，压制成辊身直径710mm，内孔515mm的试样，在抽真空至10-4MPa的真空炉内进行烧结，先在400℃保温10h，然后以8℃/h的升温速率升温至1280℃烧结100min，以25℃/h降温速率降温至30℃出炉。内孔车削见光并预热至550℃后装入提前预留空间的砂型内，浇注低合金钢的芯部钢水，冷却至室温开箱，成型为轧辊。
实施例2
以废钢屑、锻钢料头、钼铁、钒铁、电极粉为合金原料，合金原料总成分为C 1.83，Si 0.98，B 0.62，Mn 0.72，Cr 6.36，Ni 0.78，Mo 5.65，V 6.93，W 0.78，P≤0.10％，S≤0.1％，Nb≤1.0％，余量为Fe加入行星式球磨机中进行球磨，加入航空煤油球磨55h，加入液体石蜡3.69％，采用滤纸过滤，后放入真空烘干炉烘干，真空度0.00025Pa，烘干温度108℃，烘干时间46h，冷却至28℃出炉。利用600目的网筛进行筛选粉末，利用压样机进行压样，压制成辊身直径715mm，内孔510mm的试样，在抽真空至10-3MPa的真空炉内进行烧结，先在430℃保温10h，然后以7℃/h的升温速率升温至1290℃烧结105min，以26℃/h降温速率降温至25℃出炉。内孔车削见光并预热至560℃后装入提前预留空间的砂型内，浇注低合金钢的芯部钢水，冷却至室温开箱，成型为轧辊。
实施例3
以废钢屑、锻钢料头、钼铁、钒铁、电极粉为合金原料，合金原料总成分为C 1.36，Si 0.99，B 0.69，Mn 0.73，Cr 5.36，Ni 0.69，Mo 7.69，V 7.93，W 0.79，P≤0.10％，S≤0.1％，Nb≤1.0％，余量为Fe。加入行星式球磨机中进行球磨，加入丙酮球磨58h，加入3.63％液体石蜡，采用滤纸过滤，后放入真空烘干炉烘干，真空度0.0002Pa，烘干温度103℃，烘干时间43h，冷却至29℃出炉。利用600目的网筛进行筛选粉末，利用压样机进行压样，压制成辊身直径723mm，内孔515mm的试样，在抽真空至3×10-4MPa的真空炉内进行烧结，先在425℃保温9h，然后以9℃/h的升温速率升温至1260℃烧结95min，以30℃/h降温速率降温至28℃出炉。内孔车削见光并预热至553℃后装入提前预留空间的砂型内，浇注低合金钢的芯部钢水，冷却至室温开箱，成型为轧辊。
实施例4
以废钢屑、锻钢料头、钼铁、钒铁、电极粉为合金原料，合金原料总成分为C 1.66，Si 0.65，B 0.62，Mn 0.33，Cr 3.36，Ni 0.32，Mo 6.93，V 7.13，W 0.25，P≤0.10％，S≤0.1％，Nb≤1.0％，余量为Fe。加入行星式球磨机中进行球磨，加入无水酒精球磨60h，加入液体石蜡4.01％，采用滤纸过滤，后放入真空烘干炉烘干，真空度0.0002Pa，烘干温度103℃，烘干时间43h，冷却至29℃出炉。利用400目的网筛进行筛选粉末，利用压样机进行压样，压制成辊身直径718mm，内孔521mm的试样，在抽真空至2×10-4MPa的真空炉内进行烧结，先在426℃保温9.5h，然后以9.5℃/h的升温速率升温至1290℃烧结103min，以30℃/h降温速率降温至31℃出炉。内孔车削见光并预热至552℃后装入提前预留空间的砂型内，浇注低合金钢的芯部钢水，冷却至室温开箱，成型为轧辊。
实施例5
以废钢屑、锻钢料头、钼铁、钒铁、电极粉为合金原料，合金原料总成分为C 1.73，Si 0.69，B 0.65，Mn 0.39，Cr 3.16，Ni 0.52，Mo 6.33，V 6.13，W 0.45，P≤0.10％，S≤0.1％，Nb≤1.0％，余量为Fe。加入行星式球磨机中进行球磨，加入航空煤油球磨55h，加入液体石蜡3.65％，采用滤纸过滤，后放入真空烘干炉烘干，真空度0.0001Pa，烘干温度108℃，烘干时间41h，冷却至23℃出炉。利用500目的网筛进行筛选粉末，利用压样机进行压样，压制成辊身直径790mm，内孔523mm的试样，在抽真空至5×10-4MPa的真空炉内进行烧结，先在423℃保温8.5h，然后以9.5℃/h的升温速率升温至1296℃烧结116min，以28℃/h降温速率降温至36℃出炉。内孔车削见光并预热至556℃后装入提前预留空间的砂型内，浇注低合金钢的芯部钢水，冷却至室温开箱，成型为轧辊。
实施例6
以废钢屑、锻钢料头、钼铁、钒铁、电极粉为合金原料，合金原料总成分为C 1.31，Si 0.80，B 0.61，Mn 0.53，Cr 4.1，Ni 0.32，Mo 4.33，V 5.13，W 0.35，P≤0.10％，S≤0.1％，Nb≤1.0％，余量为Fe。加入行星式球磨机中进行球磨，加入无水酒精球磨55h，加入液体石蜡3.51％，采用滤纸过滤，后放入真空烘干炉烘干，真空度0.0001Pa，烘干温度161℃，烘干时间43h，冷却至26℃出炉。利用600目的网筛进行筛选粉末，利用压样机进行压样，压制成辊身直径640mm，内孔460mm的试样，在抽真空至6×10-4MPa的真空炉内进行烧结，先在395℃保温9.5h，然后以9.8℃/h的升温速率升温至1291℃烧结113min，以26℃/h降温速率降温至32℃出炉。内孔车削见光并预热至551℃后装入提前预留空间的砂型内，浇注低合金钢的芯部钢水，冷却至室温开箱，成型为轧辊。
实施例7
实施例7为对照例，成分与实施例6相同，为铸造方式生产的高速钢轧辊。
实施例8
实施例8为对照例，为常规高速钢轧辊。
取实施例1～实施例8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
通过对研制的粉末冶金轧辊进行性能测试，粉末冶金轧辊耐磨性高于常规高速钢，抗事故性明显高于常规高速钢工作辊。
根据性能检测结果，研制的粉末冶金轧辊具有良好的耐磨性及抗事故性，在实际使用过程中，能较好适应后段尤其是成品机架甩钢的工况特点，适用于短流程轧线长辊役轧制特点，在机周期达到常规高镍铬工作辊的3倍以上，达到常规高速钢的1.6倍以上。

Claims (7)

1.一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述高速钢工作辊的合金料配比为：C：1.0～2.30%，Si：0.5～2.0%，B：0.5-1.5%，Mn：0.2～1.2%，P≤0.10%，S≤0.1%，Cr：1.0-8.0%，Ni：0.5-1.20%，Mo：2.0-10.00%，V：2.00-10.00%，W：0.1-5.0%，Nb≤1.0%，余量为Fe；
制备方法包括如下步骤：
步骤A、将按照上述配比的合金料放入球磨机进行球磨；
所述步骤A中合金料粒度为2-3mm，采用行星式球磨机，球磨机液体介质为无水酒精、丙酮、航空煤油中的一种，同时加入3-5%的液体石蜡；
步骤B、球磨结束后在真空度≤10-3Pa的真空炉加热烘干，冷却至30-50℃，碾碎，利用≥400目的筛网进行过筛制粉备用；
步骤C、采用模具制备样坯，压实备用；
步骤D、利用真空烧结炉进行烧结，制备粉末冶金的辊套；
所述步骤D中的烧结工艺为：在350-450℃保温8-20h后，以5-20℃/h的升温速率升温至烧结温度，烧结温度为1200-1300℃，烧结时间60-120min，烧结结束后以20-30℃/h速率降至室温；
步骤E、将粉末冶金辊套加工内孔去除毛坯缺陷，在预热炉进行预热；
步骤F、将预热后的粉末冶金辊套放置于砂型中，浇注芯部钢水，凝固、成型；
步骤G、将浇注成型的毛坯件放置于热处理炉进行热处理；
步骤H、热处理结束后加工、检测直至成品。
2.根据权利要求1所述的一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述步骤A中采用的球磨球为硬质合金球，球：料配比为10:1，球磨时间50-100h。
3.根据权利要求1所述的一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述步骤B中烘干温度为150-350℃，烘干时间40-80h；同时冷却在真空度≤10-3Mp的条件下进行。
4.根据权利要求1所述的一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述步骤C中采用冷等静压法进行压实。
5.根据权利要求1所述的一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述步骤E中预热温度500-600℃，预热时间10-20h。
6.根据权利要求1所述的一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述步骤F中的芯部钢水材质为足够强度的铁系材质。
7.根据权利要求1所述的一种高速钢工作辊的制备方法，其特征在于：所述步骤G中的热处理方式为退火，退火温度600-700℃，保温时间40-60h。
CN202210724481.5A 2022-06-23 2022-06-23 一种高速钢工作辊的制备方法 Active CN115041686B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210724481.5A CN115041686B (zh) 2022-06-23 2022-06-23 一种高速钢工作辊的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210724481.5A CN115041686B (zh) 2022-06-23 2022-06-23 一种高速钢工作辊的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115041686A CN115041686A (zh) 2022-09-13
CN115041686B true CN115041686B (zh) 2024-02-06

Family

ID=83164232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210724481.5A Active CN115041686B (zh) 2022-06-23 2022-06-23 一种高速钢工作辊的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115041686B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4705565A (en) * 1986-06-25 1987-11-10 Beltz Robert J High speed steel sintering powder made from reclaimed grinding sludge and objects sintered therefrom
US4880461A (en) * 1985-08-18 1989-11-14 Hitachi Metals, Ltd. Super hard high-speed tool steel
JPH0978177A (ja) * 1995-09-20 1997-03-25 Nippon Steel Corp 耐亀裂性に優れた圧延ロール用材料の製造方法及び圧延用ロール材料
CN102766824A (zh) * 2012-07-04 2012-11-07 北京环渤湾高速钢轧辊有限公司 一种耐磨高速钢辊环及其制备方法
WO2020069795A1 (en) * 2018-08-20 2020-04-09 Höganäs Ab (Publ) Composition comprising high melting iron alloy powder and modified high speed steel powder, sintered part and manufacturing method thereof, use of the high speed steel powder as additive for sintering
CN114381665A (zh) * 2021-12-23 2022-04-22 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种中厚板高速钢工作辊及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4880461A (en) * 1985-08-18 1989-11-14 Hitachi Metals, Ltd. Super hard high-speed tool steel
US4705565A (en) * 1986-06-25 1987-11-10 Beltz Robert J High speed steel sintering powder made from reclaimed grinding sludge and objects sintered therefrom
JPH0978177A (ja) * 1995-09-20 1997-03-25 Nippon Steel Corp 耐亀裂性に優れた圧延ロール用材料の製造方法及び圧延用ロール材料
CN102766824A (zh) * 2012-07-04 2012-11-07 北京环渤湾高速钢轧辊有限公司 一种耐磨高速钢辊环及其制备方法
WO2020069795A1 (en) * 2018-08-20 2020-04-09 Höganäs Ab (Publ) Composition comprising high melting iron alloy powder and modified high speed steel powder, sintered part and manufacturing method thereof, use of the high speed steel powder as additive for sintering
CN114381665A (zh) * 2021-12-23 2022-04-22 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种中厚板高速钢工作辊及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115041686A (zh) 2022-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108823478B (zh) 超细高熵合金粘结相金属陶瓷及其制备方法
CN109252081B (zh) 一种高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金及其制备方法
CN108315624A (zh) 一种高性能钨合金棒材及其制备方法
CN110358941B (zh) 一种钨基合金材料及其制备方法
CN109570487B (zh) 一种粉末高速钢的制备方法
CN110158042B (zh) 一种钼铌合金旋转靶材及其制备方法
CN111172470B (zh) 一种高性能粉末冶金压制烧结型半高速钢及其制备方法
CN111850372B (zh) 一系列FeCoCrNiW(VC)X高熵合金的制备及其沉淀强化工艺
CN104372227A (zh) 热作模具用硬质合金及其生产方法
CN112662930A (zh) 一种高熵模具钢材料及其制备方法
CN109940158B (zh) 一种细晶钼板的快速制备工艺
CN105132799B (zh) 一种用于单向轴承的粉末冶金材料及其制备方法
CN110983152B (zh) 一种Fe-Mn-Si-Cr-Ni基形状记忆合金及其制备方法
CN115041686B (zh) 一种高速钢工作辊的制备方法
JPH0475295B2 (zh)
CN117089775A (zh) 一种高硬度高耐磨粉末高速钢及其制备方法
CN114951666B (zh) 一种铝钪靶材的制备方法
CN105773074A (zh) 一种钼合金舟的制作方法
CN113088781B (zh) 一种高熵硬质合金及其制备方法和应用
JP4281857B2 (ja) 焼結工具鋼及びその製造方法
CN114855056A (zh) 一种掺杂有铸造铝镍钴的异质结烧结铝镍钴的制备方法
CN1962023A (zh) 一种特殊功能合金过滤材料及其制备工艺
CN101824565B (zh) 一种含银粉末冶金钛钼铝钒合金及其制备方法
CN104561773B (zh) 一种模具用粉末冶金材料及其制备方法
DE1936029A1 (de) Waermebestaendige,oxidfreie Legierungen und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

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