合,如圖1所示。
[0080]3、將合金鋼基材冶煉為鋼液,溫度控制在1500°C,所選合金鋼基體為Q345A。
[0081]4、將上述鋼液通過離心鑄造澆鑄到上述放置有釩板I和石墨紙的離心機(jī)管模2內(nèi),管模不用預(yù)加熱,澆鑄溫度控制在1500°C,澆鑄時(shí)間為60秒,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm,待金屬液冷卻2-3min后拔出,得到鑄態(tài)的復(fù)合乳棍,其棍身表面為合金鋼與I凡板的復(fù)合體,而棍芯4仍為Q345A基體。
[0082]5、將拔出的鑄態(tài)復(fù)合軋輥很快轉(zhuǎn)移到具有保護(hù)氣氛的熱處理爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,熱處理工藝參數(shù)為升溫至1000°C,升溫速度控制在7V /min,保溫時(shí)間為6.5h,最后隨爐冷卻至室溫,從而在輥身表面形成梯度復(fù)合涂層,而輥芯4仍為Q345A基體。所述保護(hù)氣為氬氣,氣體流量為5ml/min。
[0083]6、所得的輥身表面具有梯度復(fù)合涂層的復(fù)合軋輥,被進(jìn)一步熱處理以獲得更合適的基體組織,熱處理工序?yàn)?在700°C左右進(jìn)行熱處理,基體為珠光體組織。
[0084]所得梯度復(fù)合涂層包括V2C致密陶瓷層5,為準(zhǔn)單晶相,其晶粒尺寸為20 μπι ;沿涂層縱向剖面,其厚度為9 μ m,其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為90%。
[0085]進(jìn)一步的,還包括位于上述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5之下的微米V8C7致密陶瓷層6,沿涂層縱向剖面,其厚度為17 μ m,V8C7的體積分?jǐn)?shù)為75%,其晶粒尺寸為5 μ m。
[0086]更進(jìn)一步的,還包括位于上述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5以及微米V8C7致密陶瓷層6之下的V8C7與基體的融合層7,沿涂層縱向剖面,其厚度為124 μ m,其中V 8C7的體積分?jǐn)?shù)為20%,其晶粒尺寸為5 μπι。此時(shí),所述碳化物涂層為復(fù)合涂層,如圖2所示,由所述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5、微米V8C7致密陶瓷層6及V 8C7與基體的融合層7構(gòu)成,且依次呈梯度分布,其總厚度為150 μ m。所述軋輥基體為珠光體。輥身表面具有較高的硬度HRC50,相對(duì)耐磨性是基體的10倍。
[0087]實(shí)施例2:軋輥的制備方法,包括如下步驟:
[0088]1、先準(zhǔn)備一釩板1,其中釩的純度應(yīng)控制在99.8%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理,步驟如下:
[0089]第一步酸洗,60ml/L的磷酸,后流水沖洗;
[0090]第二步酸洗,200ml/L的硫酸,后流水沖洗;
[0091]第三步表面打磨,選用1000目的Al2O3砂紙,最后用酒精超聲清洗。所述釩板I的厚度控制在1mm。
[0092]2、根據(jù)軋輥的工作受力狀況,其主要磨損的部位是輥身表面,據(jù)此在離心機(jī)的奧氏體不銹鋼管模2內(nèi)固定外碳源3,外碳源3為石墨紙,所述石墨紙為三級(jí)以上,純度為99 %,厚度為0.2mm,然后將步驟I中的釩板I按照管模2內(nèi)壁尺寸進(jìn)行卷繞,使其與石墨紙糸也彡口口 ο
[0093]3、將合金鋼基材冶煉為鋼液,溫度控制在1510 °C,所選合金鋼基體為W6Mo5Cr4V2o
[0094]4、將上述鋼液通過離心鑄造澆鑄到上述放置有釩板I和石墨紙的離心機(jī)管模2內(nèi),管模不用預(yù)加熱,澆鑄溫度控制在1510°C,澆鑄時(shí)間為70秒為宜,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm,待金屬液冷卻3min后拔出,得到鑄態(tài)的復(fù)合乳棍,其棍身表面為合金鋼與I凡板的復(fù)合體,而輥芯4仍為W6Mo5Cr4V2基體。
[0095]5、將拔出的鑄態(tài)復(fù)合軋輥很快轉(zhuǎn)移到具有保護(hù)氣氛的熱處理爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,熱處理工藝參數(shù)為升溫至1050°C,升溫速度控制在7V /min,保溫時(shí)間為7.5h,最后隨爐冷卻至室溫,從而在輥身表面形成梯度復(fù)合涂層,而輥芯4仍為W6Mo5Cr4V2鋼基體。所述保護(hù)氣為氬氣,氣體流量為6ml/min。
[0096]6、所得的輥身表面具有梯度復(fù)合涂層的復(fù)合軋輥,被進(jìn)一步熱處理以獲得更合適的基體組織,熱處理工序?yàn)?在500°C進(jìn)行熱處理,基體為貝氏體組織。
[0097]所述梯度復(fù)合涂層包括V2C致密陶瓷層5,為準(zhǔn)單晶相,其晶粒尺寸為22 μπι ;沿涂層縱向剖面,其厚度為12 ym ;其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為80%。
[0098]進(jìn)一步的,還包括位于上述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5之下的微米V8C7致密陶瓷層6,沿涂層縱向剖面,其厚度為52 μ m,V8C7的體積分?jǐn)?shù)為78%,其晶粒尺寸為7 μ m。
[0099]更進(jìn)一步的,還包括位于上述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5以及微米V8C7致密陶瓷層6之下的V8C7與基體的融合層7,沿涂層縱向剖面,其厚度為396 μ m,其中V8C7的體積分?jǐn)?shù)為60%,其晶粒尺寸為15 μπι。此時(shí),所述碳化物涂層為復(fù)合涂層,由所述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5、微米V8C7致密陶瓷層6及V 8C7與基體的融合層7構(gòu)成,且依次呈梯度分布,其總厚度為460 μπι。所述軋輥基體為貝氏體。輥身表面具有較高的硬度HRC60,相對(duì)耐磨性是基體的14倍。
[0100]實(shí)施例3:軋輥的制備方法,包括如下步驟:
[0101]1、先準(zhǔn)備一釩板1,其中釩的純度應(yīng)控制在99.8%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理,步驟如下:
[0102]第一步酸洗,120ml/L的雙氧水,后流水沖洗;
[0103]第二步酸洗,240ml/L的雙氧水,后流水沖洗;
[0104]第三步表面打磨,選用1200目的Al2O3砂紙,最后用酒精超聲清洗。所述釩板I的厚度控制在2mm。
[0105]2、根據(jù)軋輥的工作受力狀況,其主要磨損的部位是輥身表面,據(jù)此在離心機(jī)的奧氏體不銹鋼管模2內(nèi)固定外碳源3,外碳源3為石墨紙,所述石墨紙為三級(jí)以上,純度95 %,厚度為0.35_,然后將步驟I中的釩板按照管模2內(nèi)壁尺寸進(jìn)行卷繞,使其與石墨紙緊密結(jié)入口 O
[0106]3、將合金鋼基材冶煉為鋼液,溫度控制在1520 °C,所選合金鋼基體為ZG40GCr9Si2o
[0107]4、將上述鋼液通過離心鑄造澆鑄到上述放置有釩板I和石墨紙的離心機(jī)管模2內(nèi),管模不用預(yù)加熱,澆鑄溫度控制在1520°C,澆鑄時(shí)間為80秒為宜,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm,待金屬液冷卻3min后拔出,得到鑄態(tài)的復(fù)合乳棍,其棍身表面為合金鋼與I凡板的復(fù)合體,而輥芯4仍為ZG40GCr9Si2基體。
[0108]5、將拔出的鑄態(tài)復(fù)合軋輥很快轉(zhuǎn)移到具有保護(hù)氣氛的熱處理爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,熱處理工藝參數(shù)為升溫至1080°C,升溫速度控制在7V /min,保溫時(shí)間為9.5h,最后隨爐冷卻至室溫,從而在輥身表面形成梯度復(fù)合涂層,而輥芯4仍為ZG40GCr9Si2基體。所述保護(hù)氣為氮?dú)?,氣體流量為7ml/min。
[0109]6、所得的輥身表面具有梯度復(fù)合涂層的復(fù)合軋輥,被進(jìn)一步熱處理以獲得更合適的基體組織,熱處理工序?yàn)?在220°C進(jìn)行熱處理,基體為馬氏體組織。
[0110]所述梯度復(fù)合涂層包括V2C致密陶瓷層5,為準(zhǔn)單晶相,其晶粒尺寸為25 μπι ;沿涂層縱向剖面,其厚度為14ym ;其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為95%。
[0111]進(jìn)一步的,包括位于上述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5之下的微米V8C7致密陶瓷層6,沿涂層縱向剖面,其厚度為57 μ m,V8C7的體積分?jǐn)?shù)為80%,其晶粒尺寸為10 μ m。
[0112]更進(jìn)一步的,還可以包括位于上述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5以及微米V8C7致密陶瓷層6之下的V8C7與基體的融合層7,沿涂層縱向剖面,其厚度為669 μ m,其中V8C7的體積分?jǐn)?shù)為75%,其晶粒尺寸為15 μπι。此時(shí),所述碳化物涂層為復(fù)合涂層,由所述準(zhǔn)單晶V2C致密陶瓷層5、微米V8C7致密陶瓷層6及V 8C7與基體的融合層7構(gòu)成,且依次呈梯度分布,其總厚度為740 μπι。所述軋輥基體為馬氏體。輥身表面具有較高的硬度HRC68,相對(duì)耐磨性基體的18倍。
[0113]實(shí)施例4:軋輥的制備方法,包括如下步驟:
[0114]1、先準(zhǔn)備一釩板1,其中釩的純度應(yīng)控制在99.9%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理,步驟如下:
[0115]第一步酸洗,選用60ml/L的磷酸,后流水沖洗;
[0116]第二步酸洗,200ml/L的硫酸,后流水沖洗;
[0117]第三步表面打磨,選用1200目的Al2O3砂紙,最后用酒精超聲清洗。所述釩板I的厚度控制在3mm。
[0118]2、根據(jù)軋輥的工作受力狀況,其主要磨損的部位是輥身表面,據(jù)此首先采用噴涂法將外碳源3噴涂在預(yù)熱至150°C的旋轉(zhuǎn)奧氏體不銹鋼管模2內(nèi)壁,外碳源3為石墨粉,利用管模2的熱量干燥石墨粉,可獲得厚度均勻的石墨粉層。所述石墨粉選擇粒度在600目,純度為85%。然后將步驟I中的釩板I按照管模2內(nèi)壁尺寸進(jìn)行卷繞,使其與石墨粉層緊也彡口口。
[0119]3、將合金鋼基材冶煉為鋼液,溫度控制在1530°C,所選合金鋼基體為Q420A。
[0120]4、將上述