專利名稱：：一種高硼鑄造合金軋輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于軋鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種鑄造軋輥及其制造方法，特別涉及一種高硼鑄造合金軋輥及其制造方法。
背景技術(shù)：
：軋輥材料的發(fā)展和選用，主要著眼于提高輥身的耐磨性能，在軋輥輥身表面的金相組織中形成較硬的碳化物。早期使用的冷硬鑄鐵軋輥以M3C型碳化物為主，如Fe《等。后來加入合金元素鉻發(fā)展起來的高鉻鑄鐵軋輥，碳化物形態(tài)有所變化，以M^型為主，如Cr^等。目前正在迅速推廣的高速鋼復(fù)合軋輥，在使用狀態(tài)下，軋輥表面層的金相組織主要由MC、MX型碳化物以及在高溫下有較高硬度的基體組織構(gòu)成，因此具有優(yōu)異的耐磨性。早期使用的冷硬鑄鐵軋輥，硬度低，硬化層薄，軋輥耐磨性差，使用壽命短，需要頻繁更換，降低了軋機(jī)作業(yè)率。在冷硬鑄鐵基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥，盡管耐磨性有明顯改善，但軋輥脆性大，鑄造和使用中易開裂，甚至出現(xiàn)剝落，且含有較多價(jià)格昂貴的合金元素，導(dǎo)致軋輥生產(chǎn)成本增加。高鉻鑄鐵軋輥和高速鋼軋輥盡管耐磨性好，但都含有較多的合金元素，導(dǎo)致軋輥生產(chǎn)成本增加。硼是一種能顯著改善耐磨材料淬透性和淬硬性的合金元素，我國硼儲(chǔ)量豐富，且價(jià)格低廉，硼在耐磨材料領(lǐng)域已獲得了較好的應(yīng)用。中國發(fā)明專利CN1037548公開了一種低鉻硼多元合金耐磨鑄鐵，其化學(xué)成分(重量％)為C:1.75~3.0，Cr:1.5~4.0，B:0.07~0.4，Mo:0.2~1.0，CuO.8~1.3Mn:0.4~0.8，Si:0.4~1.2,P《0.08，S:《0.08，ReO.01~0.05,余量為Fe。硼的加入使低鉻鑄鐵硬度增加，耐磨性改善。中國發(fā)明專利CN1083540也公開了一種稀土硼多元合金耐磨鑄鐵。其化學(xué)成分(重量％)為C:3.00~3.70，B:0.05~0.30，Mn:0.40~1.50,Si:0.55~1.00，Mo:0~0.50,Cu:0~1.00，P<0.07,S<0.07，Re:0.01~0.05，余量為Fe。硼的加入也使耐磨鑄鐵硬度增加，耐磨性改善。中國發(fā)明專利CN1506487還公開了一種多元合金鑄鐵，其中，所述的鑄鐵中含有碳、鉻、硼、鉬、銅、錳、磷等，其中，所述的碳元素占所述的合金的重量百分比為1.5-3.5%、所述的鉻元素占所述的合金的重量百分比為1.0-4.0%、所述的硼元素占所述的合金的重量百分比為0.1-0.5%、所述的鉬元素占所述的合金的重量百分比為0.25-1.0%、所述的銅元素占所述的合金的重量百分比為0.8-1.25、所述的錳元素占所述的合金的重量百分比為0.4-0.6%、所述的磷元素占所述的合金的重量百分比為0.45-0.85%,余量為鐵元素。該發(fā)明因硼的加入，降低了耐磨鑄鐵中的鉻含量，其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出高錳鋼，性能相當(dāng)于高鉻鋼耐磨鑄件。硼應(yīng)用于軋輥中，對改善軋輥耐磨性，也具有較好的效果。中國發(fā)明專利CN1598030公開了改進(jìn)的軋輥用鎳鉻鉬無限冷硬鑄鐵及復(fù)合軋輥，其特征是在鎳鉻鉬無限冷硬鑄鐵(IV)成分中添加有0.03-0.1%(wt)的硼和0.2-1.5%的鈮。由于添加了硼和鈮，使材料的耐磨性和抗熱裂紋性能得到顯著提高。中國發(fā)明專利CN101240402也公開了一種用于制作復(fù)合輥環(huán)軋輥用鑄造高硼高速鋼及其熱處理方法，其化學(xué)成分設(shè)計(jì)為(重量％):0.20-1.10C，1.0—2.5B,3.0—5.OCr，0.5-0.9Si，0.6-1.3Mn，2.0—10.OV,0.5-L5Ni，1.0-4.畫o，0.2-4.0W，0.1-2.0Nb，S復(fù)04，P<0.04，其余為Fe;它的熱處理方法包括退火，淬火和2-3次回火，退火加熱溫度為800-860°C，爐冷至小于500。C后爐冷或空冷；淬火加熱溫度為1020-115(TC,隨后風(fēng)冷或空冷；回火2-3次，加熱溫度500-55(TC,隨后爐冷或空冷。與傳統(tǒng)高鎳鉻鉬軋輥相比，大幅提高合金耐磨性、耐熱性、抗熱沖擊性，減少軋輥在使用過程中出現(xiàn)的熱疲勞裂紋現(xiàn)象及由此產(chǎn)生的掉肉、崩裂，體現(xiàn)出良好的安全性與耐磨性的有機(jī)結(jié)合。日本專利JP2000144302-A公開了一種含硼鑄造軋輥的化學(xué)組成(質(zhì)量％):2.3-3.0C，2.0-3.0Si,0.1-2.0Mn,0.5-3,0Cr，1.5-5.0Mo,7.0-10.0Ni，0.5-3.0Nb,1.0-5.0V,0.05-0.08B,硼的加入有利于提高軋輥耐磨性。日本專利JP2003105483-A還公開了一種含硼鑄造軋輥的化學(xué)組成(質(zhì)量％):2-4C，0.5-2Si，0.2-2Mn:2-6Ni，l-4Cr，0.3-4M。，0.1-2V,0.1-lTi，0.2-2.5(W+Nb+B+RE)，硼的加入也有利于提高軋輥耐磨性。但是，上述含硼軋輥中都含有較多價(jià)格昂貴的合金元素，軋輥生產(chǎn)成本高，推廣應(yīng)用困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種以硼為主要合金元素，不含鎳、鉬、鈷等昂貴合金元素的高硼鑄造合金軋輥及其制造方法，為了提高軋輥的抗氧化能力，軋輥中還加入了較多的鉻元素，為了提高軋輥的抗高溫性能，還加入適量鎢元素，為了改善硼化物形態(tài)，還加入了適量鈦元素，為了細(xì)化和凈化凝固組織，軋輥中還加入了少量稀土和氮元素，為了獲得致密的軋輥組織，高硼鑄造合金軋輥外層采用離心鑄造方法成形，輥芯采用球墨鑄鐵，并以頂注方法澆注成形。本發(fā)明的目的通過以下措施實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提供的高硼鑄造合金軋輥，外層采用高硼鑄造合金，軋輥輥芯采用球墨鑄鐵，外層和輥芯通過離心復(fù)合鑄造方法成形；外層的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分含量(％)為C0.8~1.5、B1.0~2.8、Cr8.0~10.0、W1.5~3.0、Ti0.6~1.2、N0.08~0.15、Ce0.08~0.18,Si0.3~0.8，Mn0.4~0,8，S<0.04，P<0.05，余量為Fe，其中2.2《B+C《3.7。本發(fā)明所提供的高硼鑄造合金軋輥的制造方法，包括以下步驟①將普通廢鋼、鉻鐵、生鐵和鎢鐵混合加熱熔化，鋼水熔清后加入硅鐵和錳鐵；②爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1520~1550°C,加入占上述鋼水質(zhì)量0.08~0.12°/的鋁脫氧，而后依次加入鈦鐵和硼鐵，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1560~1580。C時(shí)出爐；③將鈰基稀土和含氮鉻鐵破碎至粒度8~15mm的小塊，經(jīng)160~200r烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鋼水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理；④用離心鑄造機(jī)澆注軋輥外層，外層鋼水淺注溫度為1440146(TC，當(dāng)軋輥外層完全凝固，且軋輥外層內(nèi)表面溫度低于固相線溫度8~18°C時(shí)，澆注輥芯球墨鑄鐵，輥芯球鐵洗注溫度為1340~1370°C;⑤軋輥澆注12~24小時(shí)后拆箱，然后置于緩冷坑，冷卻至室溫后切割澆冒口，清理殘才艮、飛邊、毛刺后粗加工；將粗加工后的軋輥加熱至980~1050°C，保溫410小時(shí)后風(fēng)冷至200。C以下，隨后繼續(xù)加熱至250~280°C,保溫8~12小時(shí)，然后爐冷至150。C以下，繼續(xù)空冷至室溫后，精加工至規(guī)定尺寸和精度，得到高硼鑄造6合金軋輥。高硼鑄造合金軋輥的性能是由金相組織決定的，而一定的組織取決于化學(xué)成分及熱處理工藝，本發(fā)明軋輥外層化學(xué)成分是這樣確定的碳將碳加入軋輥中的主要目的有二，其一是與合金元素鉻結(jié)合，形成碳化物，改善軋輥耐磨性，其二是進(jìn)入基體，提高軋輥淬透性和淬硬性，但碳含量過高，軋輥脆性大，且熱疲勞抗力差，禮輥使用壽命反而縮短，合適的碳含量宜控制在0.8~1.5%。硼硼是我國富有的元素，價(jià)格低而且穩(wěn)定，在普通鋼鐵材料中，加入適量硼，通過調(diào)節(jié)合金中硼含量和碳含量，可以實(shí)現(xiàn)對硼化物體積百分?jǐn)?shù)及基體含碳量的控制，使材料具有優(yōu)異的耐磨性和強(qiáng)韌性。由Fe-B-C合金相圖可知，F(xiàn)e-B-C合金的凝固過程不同于普通碳鋼，由于Fe-B-C合金中硼含量高，凝固過程發(fā)生了如下反應(yīng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式(2)Fe-b-C合金凝固過程是首先從液相(Z)中析出初晶k，由于Cr、b等元素在k相的分配系數(shù)小于1，因此隨后k一邊向液相中排出Cr、b等元素，一邊長大。當(dāng)b含量接近3.8%左右時(shí)，在和k初晶相接的富集Cr、b的殘留液相中發(fā)生K+硼化物的共晶反應(yīng)，易生成硬度高、熱穩(wěn)定性好的Fe2(B，C)硼化物，基體組織是鐵素體、珠光體和少量馬氏體，它們是由初生奧氏體和共晶奧氏體在凝固冷卻過程中轉(zhuǎn)變而成。另外，部分硼進(jìn)入基體，提高基體淬透性和淬硬性，有利于軋輥使用壽命的延長。但是，F(xiàn)e2(B,C)硼化物沿晶界呈網(wǎng)狀分布，因此軋輥中硼含量過高，軋輥脆性大，合適的硼加入量為1.0~2.8%,且2.2%《B+C《3.7%。鉻軋輥中加入鉻主要是為了提高軋輥的淬透性和高溫下的抗氧化性，另外，與碳、硼結(jié)合生成的Cr7(C,B)3和Cr23(C,B)6型碳、硼化合物，具有較高的硬度，對改善軋輥耐磨性有利，但鉻加入量過多，Cr/C比過高，不能得到高硬度的Cr7(C，Bh型碳、硼化合物，反而不利于改善軋輥耐磨性，合適的鉻含量為8.0~10.0%。鴒將鴒加入軋輥中能提高軋輥的淬透性、抗回火穩(wěn)定性，改善軋輥的抗高溫性能，但加入較多的鎢，將增加軋輥生產(chǎn)成本，合適的鴒加入量為1.5~3.0%。鈦Fe-B-C鑄造合金中加入鈦元素后，易生成高硬度的TiB2，呈斷網(wǎng)狀分布，克服了Fe2B硼化物沿晶界呈網(wǎng)狀分布的不足，對改善軋輥強(qiáng)度和韌性有利，合適的鈦加入量為0.6~1.2%。氮和鈰高硼鑄造合金經(jīng)氮和鈰復(fù)合變質(zhì)處理后，組織明顯細(xì)化，硼化物中出現(xiàn)了多處明顯頸縮和斷網(wǎng)現(xiàn)象。盡管硼化物網(wǎng)狀分布特征依然存在，但硼化物大量頸縮和斷網(wǎng)的出現(xiàn)，將會(huì)有利于隨后熱處理時(shí)硼化物形態(tài)的進(jìn)一步改善。氮和鈰改善高硼鑄造合金凝固組織的主要原因是稀土鈰的熔點(diǎn)低，原子半徑大，其中re。=0.182nm,在合金凝固過程中是強(qiáng)成分過冷元素，由于其平4軒常數(shù)K。遠(yuǎn)小于1，在凝固過程中將發(fā)生嚴(yán)重偏析，通過溶質(zhì)再分配而富集在初生奧氏體生長前沿的熔體中，造成較大的成分過冷，有利于奧氏體枝晶的多次分枝及枝晶間距的降低，細(xì)化奧氏體枝晶。由于奧氏體枝晶的細(xì)化，在凝固后期，奧氏體枝晶間由于偏析而形成的共晶液相熔池變小，從而使共晶硼化物細(xì)化。稀土鈰還可以明顯降低金屬熔體中的S、0含量，增加共晶凝固的過冷度，使共晶組織細(xì)化。另外，在合金熔液冷卻過程中，TiN和稀土的辟^氧化合物CeAS首先從熔液中結(jié)晶出來，TiN和Ce202S具有4艮高的熔點(diǎn)，TiN炫點(diǎn)為2950°C，Ce202S的熔點(diǎn)為1640°C,根據(jù)錯(cuò)配度理論，高熔點(diǎn)化合物能否成為新結(jié)晶相的非自發(fā)晶核，可用兩相晶格間的錯(cuò)配度來判定，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>式中(5—錯(cuò)配度，"c一化合物低指數(shù)面的點(diǎn)陣間距，"w—新結(jié)晶相低指數(shù)面的點(diǎn)陣間距。5值越小，兩相匹配愈好，化合物越易成為非自發(fā)晶核。由于稀土硫氧化物及TiN與y-Fe晶格間具有很低的錯(cuò)配度，例如Ce202s、TiN與Y相的錯(cuò)配度分別為5.0°/。和3.9%。而兩相錯(cuò)配度小于12°/時(shí)，高熔點(diǎn)的化合物相能作為非自發(fā)核心，促進(jìn)形核，使鑄態(tài)組織細(xì)化，而且，錯(cuò)配度越小，效果越明顯。稀土硫氧化物和TiN與高溫y晶格具有很低的錯(cuò)配度，同時(shí)又具有很高的熔點(diǎn)，因此強(qiáng)烈的促進(jìn)形核，可成為結(jié)晶核心，使鑄態(tài)晶粒細(xì)化。另外，稀土鈰是表面活性元素，凝固過程中易富集在硼化物的周圍，阻止硼化物沿晶界長大，使硼化物細(xì)化，有利于高硼鑄造合金軋輥強(qiáng)度和韌性的提高，合適的氮加入量為0.08~0.15%,合適的鈰加入量為0.08~0.18%硅和錳加入適量硅和錳具有脫氧作用，但硅的加入使基體熱疲勞性能下降，且錳的加入使軋輥組織粗化，因此將硅含量控制在0.3~0.8%、錳含量控制在0.4~0.8%。硫和磷不可避免的雜質(zhì)元素硫和磷是從原料中帶來的，對軋輥的性能，特別是強(qiáng)度和韌性有害，因此其含量應(yīng)嚴(yán)格控制，其中硫含量控制在O.04%以下，石粦含控制在0.05%以下。本發(fā)明軋輥與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明軋輥以廉價(jià)的硼為主要合金元素，并加入鉻、鴒、鈦等元素改善軋輥組織和性能，不含價(jià)格昂貴的鎳、鉬、釩、鈮等合金元素，具有較低的生產(chǎn)成本。2)本發(fā)明軋輥含有硬度高、熱穩(wěn)定性好的硼化物，具有較高的硬度和較好的耐磨性，其中石更度達(dá)到62~64HRC。3)本發(fā)明軋輥碳含量較低，具有較好的抗熱疲勞性能。4)本發(fā)明軋輥鑄態(tài)硬度較低，具有較好的機(jī)械加工性能，可以不經(jīng)退火直接粗加工。5)本發(fā)明軋輥用于棒、線材軋機(jī)的成品機(jī)架，單槽軋制量是貝氏體球鐵軋輥的4倍以上；用于成品機(jī)架軋制帶肋鋼筋，單槽軋制量是貝氏體球鐵軋輥的3倍以上；用于預(yù)切分機(jī)架時(shí)，單槽軋制量是貝氏體球鐵軋輥的3.5倍以上，同時(shí)減少了換輥次數(shù)，延長了軋制時(shí)間，降低了軋材生產(chǎn)成本。下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:下①將普通廢鋼、鉻鐵、生鐵和鎢鐵混合加熱熔化，鋼水熔清后加入硅鐵和錳鐵；10②爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1549°C，加入占上述鋼水質(zhì)量0.10%的鋁脫氧，而后依次加入鈥鐵和硼鐵，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1577。C時(shí)出爐；③將鈰基稀土和含氮鉻鐵破碎至粒度815鵬的小塊，經(jīng)16(TC烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鋼水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理；④用離心鑄造^^幾澆注軋輥外層，外層鋼水澆注溫度為145rC，當(dāng)軋輥外層完全凝固，且軋輥外層內(nèi)表面溫度低于固相線溫度818。C時(shí)，澆注輥芯球墨鑄鐵，輥芯球鐵澆注溫度為1343°C;軋輥澆注12小時(shí)后拆箱，然后置于緩冷坑，冷卻至室溫后切割淺冒口，清理殘才艮、飛邊、毛刺后粗加工；粗加工后的軋輥加熱至1050°C，保溫4小時(shí)后風(fēng)冷至20(TC以下，隨后繼續(xù)加熱至25(TC,保溫12小時(shí)，然后爐冷至15(TC以下，繼續(xù)空冷至室溫后，精加工至規(guī)定尺寸和精度。軋輥外層成分見表l,軋輥外層力學(xué)性能見表2?；瘜W(xué)組成cBCrWTiN含量0.822.779.191.531.190.08化學(xué)組成CeSiMnSPFe含量0.170.630.720.0230.040余量表1軋輥外層成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)硬度ZHRC沖擊韌性Z(J.cm—2)抗彎強(qiáng)度ZMPa63.611.51872.2表2軋輥外層力學(xué)性能實(shí)施例2:用100Q公斤堿性中頻感應(yīng)電爐熔煉高硼鑄造合金軋輥，具體工藝步驟如下①將普通廢鋼、鉻鐵、生鐵和鴒鐵混合加熱熔化，鋼水熔清后加入硅鐵和錳鐵；②爐前調(diào)整成分合格后將溫度升至152(TC，加入占上述鋼水質(zhì)量0.08%的鋁脫氧，而后依次加入4太鐵和硼鐵，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1566。C時(shí)出爐；③將鈰基稀土和含氮鉻鐵破碎至粒度8~15,的小塊，經(jīng)20(TC烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鋼水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理；④用離心鑄造機(jī)澆注軋輥外層，外層鋼水澆注溫度為1442°C，當(dāng)軋輥外層完全凝固，且軋輥外層內(nèi)表面溫度低于固相線溫度818。C時(shí)，澆注輥芯球墨鑄鐵，輥芯球鐵澆注溫度為1369°C;⑤軋輥澆注24小時(shí)后拆箱，然后置于緩冷坑，冷卻至室溫后切割澆冒口，清理殘根、飛邊、毛剌后粗加工；粗加工后的軋輥加熱至980°C,保溫10小時(shí)后風(fēng)冷至20(TC以下，隨后繼續(xù)加熱至280°C，保溫9小時(shí)，然后爐冷至15(TC以下，繼續(xù)空冷至室溫后，精加工至規(guī)定尺寸和精度。軋輥外層成分見表3，軋輥外層力學(xué)性能見表4。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3軋輥外層成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)12硬度/HRC沖擊韌性/(J.cm—2)抗彎強(qiáng)度/MPa62.712.81845.9表4軋輥外層力學(xué)性能實(shí)施例3:用1000公斤堿性中頻感應(yīng)電爐熔煉高硼鑄造合金軋輥，具體工藝步驟如下①將普通廢鋼、鉻鐵、生鐵和鉤鐵混合加熱熔化，鋼水熔清后加入硅鐵和錳鐵；②爐前調(diào)整成分合格后將溫度升至1538°C,加入占上述鋼水質(zhì)量0.12%的鋁脫氧，而后依次加入鈦鐵和硼鐵，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1573。C時(shí)出爐；③將鈰基稀土和含氮鉻鐵破碎至粒度8~15mm的小塊，經(jīng)18(TC烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鋼水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理；④用離心鑄造機(jī)澆注軋輥外層，外層鋼水澆注溫度為H57。C,當(dāng)軋輥外層完全凝固，且軋輥外層內(nèi)表面溫度低于固相線溫度818。C時(shí)，澆注輥芯球墨鑄鐵，輥芯球鐵澆注溫度為1352°C;軋輥澆注18小時(shí)后拆箱，然后置于緩冷坑，冷卻至室溫后切割澆冒口，清理殘根、飛邊、毛刺后粗加工；粗加工后的軋輥加熱至102(TC，保溫6小時(shí)后風(fēng)冷至20(TC以下，隨后繼續(xù)加熱至260°C,保溫10小時(shí)，然后爐冷至150。C以下，繼續(xù)空冷至室溫后，精加工至規(guī)定尺寸和精度。軋輥外層成分見表5，軋輥外層力學(xué)性能見表6。13<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表6軋輥外層力學(xué)性能本發(fā)明軋輥因具有較高的硬度和強(qiáng)度，較好的韌性和抗熱疲勞性能，已成功應(yīng)用于熱軋生產(chǎn)中，將其應(yīng)用于棒、線材軋機(jī)的成品機(jī)架，單槽軋制量比貝氏體球鐵軋輥提高3倍以上；用于成品機(jī)架軋制帶肋鋼筋，單槽軋制量比貝氏體球鐵軋輥提高2倍以上；用于預(yù)切分機(jī)架時(shí)，單槽軋制量比貝氏體球鐵軋輥提高2.5倍以上。使用本發(fā)明軋輥，減少了軋鋼生產(chǎn)中的換槽、換輥次數(shù)，延長了軋制時(shí)間，增加了軋材產(chǎn)量，降低了軋材生產(chǎn)成本，提高了軋材表面質(zhì)量，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了產(chǎn)品市場竟?fàn)幜?。推廣使用本發(fā)明軋輥，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。權(quán)利要求1、一種高硼鑄造合金軋輥，其特征在于，所述的軋輥外層采用高硼鑄造合金，軋輥輥芯采用球墨鑄鐵，外層和輥芯通過離心復(fù)合鑄造方法成形；外層的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分含量％為C0.8～1.5、B1.0～2.8、Cr8.0～10.0、W1.5～3.0、Ti0.6～1.2、N0.08～0.15、Ce0.08～0.18，Si0.3～0.8，Mn0.4～0.8，S＜0.04，P＜0.05，余量為Fe，其中2.2≤B+C≤3.7。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硼鑄造合金軋輥的制造方法，其特征在于，包括以下步驟①將普通廢鋼、鉻鐵、生鐵和鴒鐵混合加熱熔化，鋼水熔清后加入硅鐵和錳鐵；②爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1520~155(TC,加入占上述鋼水質(zhì)量0.08~0.12%的鋁脫氧，而后依次加入鈦鐵和硼鐵，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1560158(TC時(shí)出爐；③將鈰基稀土和含氮鉻鐵破碎至粒度8~15mm的小塊，經(jīng)160~200。C烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對鋼水進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理；④用離心鑄造機(jī)澆注軋輥外層，外層鋼水澆注溫度為1440~1460°C,當(dāng)軋輥外層完全凝固，且軋輥外層內(nèi)表面溫度低于固相線溫度8~18。C時(shí)，澆注輥芯球墨鑄鐵，輥芯球鐵澆注溫度為1340~1370°C;⑤軋輥澆注12~24小時(shí)后拆箱，然后置于緩冷坑，冷卻至室溫后切割澆冒口，清理殘根、飛邊、毛刺后粗加工；將粗加工后的軋輥加熱至980~1050°C，保溫4~10小時(shí)后風(fēng)冷至200。C以下，隨后繼續(xù)加熱至25028(TC,保溫8~12小時(shí)，然后爐冷至150。C以下，繼續(xù)空冷至室溫后，精加工至規(guī)定尺寸和精度。全文摘要一種高硼鑄造合金軋輥及其制造方法屬于軋鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性好，成本低的高硼鑄造合金軋輥。本發(fā)明軋輥外層組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)為C0.8～1.5、B1.0～2.8、Cr8.0～10.0、W1.5～3.0、Ti0.6～1.2、N0.08～0.15、Ce0.08～0.18，Si0.3～0.8，Mn0.4～0.8，S＜0.04，P＜0.05，余量為Fe，其中2.2≤B+C≤3.7；輥芯采用球墨鑄鐵；外層和輥芯通過離心復(fù)合鑄造方法成形。本發(fā)明通過電爐熔煉、離心鑄造、粗加工、硬化熱處理、回火和精加工，制得硬度和強(qiáng)度高，韌性、耐磨性和抗熱疲勞性能好，且成本低的高硼鑄造合金軋輥。文檔編號(hào)B22D19/16GK101549356SQ200910081429公開日2009年10月7日申請日期2009年4月3日優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日發(fā)明者符寒光,邢建東,雷永平申請人:北京工業(yè)大學(xué)