專利名稱：一種碳化鎢軋輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種高速線材軋機(jī)所用的具有良好組織結(jié)構(gòu) 和綜合使用性能的碳化鎢軋輥。
背景技術(shù)：
軋輥是使軋件產(chǎn)生塑性變形并獲得理想設(shè)計(jì)形狀的關(guān)鍵器具，軋輥的耐磨性直接 影響線材產(chǎn)品的表面質(zhì)量和軋機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)率。因此，近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)的高速線材軋機(jī)尤 其是精軋機(jī)所使用的軋輥大多是進(jìn)口的碳化鎢軋輥，不僅每年需花費(fèi)大量的外匯，而且每 只軋輥的價(jià)格都十分昂貴，無(wú)形中增加了生產(chǎn)成本。而碳化鎢軋輥在我國(guó)開(kāi)發(fā)的時(shí)間較晚， 軋輥生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后，所生產(chǎn)軋輥的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都較差，組織疏松 致使軋輥耐磨性差，磨損嚴(yán)重且碎輥率高，單輥及單槽的軋制量較少，難以滿足高速線材軋 制的使用要求。另一方面，高速線材產(chǎn)品發(fā)展迅猛，不僅速度越來(lái)越高，規(guī)格尺寸精度要求 越來(lái)越嚴(yán)，同時(shí)品種越來(lái)越多，產(chǎn)品的強(qiáng)度及硬度亦越來(lái)越高，從而使軋輥質(zhì)量已成為影響 產(chǎn)品產(chǎn)量和軋機(jī)作業(yè)率的主要瓶頸。另外，國(guó)內(nèi)上世紀(jì)引進(jìn)的摩根二代高速水平線材精軋機(jī)組，由于缺少定、減徑設(shè) 備，成品及成品前架軋機(jī)的碳化鎢軋輥承擔(dān)著塑性變形量和控制產(chǎn)品規(guī)格尺寸的雙重職 能，為了適應(yīng)線材產(chǎn)品的高速發(fā)展，對(duì)成品及成品前架軋機(jī)的碳化鎢軋輥的耐磨性和抗裂 性能提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)碳化鎢軋輥的廠家單純的僅從軋輥的成形工藝、等 靜壓力方面進(jìn)行攻關(guān)，而極少?gòu)奶蓟u軋輥的工況條件及化學(xué)成分等方面進(jìn)行研究，因此 一直無(wú)法從根本上解決碳化鎢軋輥的使用性能問(wèn)題。國(guó)外的碳化鎢軋輥生產(chǎn)廠家又對(duì)其生 產(chǎn)的碳化鎢軋輥的化學(xué)成分、配比及主要燒結(jié)、成型工藝采取保密控制措施，從而使如何提 高碳化鎢軋輥的綜合性能成為了一個(gè)亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述缺陷，旨在提供一種通過(guò)添加微量元素，改善軋輥內(nèi) 在組織結(jié)構(gòu)，采取高溫真空燒結(jié)處理工藝，獲得具有良好綜合性能的高速線材碳化鎢軋輥。 為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案為一種碳化鎢軋輥，包括主要成分碳化鎢，還含有粘結(jié)元素鈷和鎳、微量元素碳化 鈦、碳化鉻及碳化釩。各成分重量百分比含量為WC 84. 5 85. 5 %、Co 6. 8 7. 5 %、Ni 6. 8 7. 5 %、TiC 0. 2 0. 5 %、CrC 0. 2 0. 5%, VC 0. 1 0. 3%。將上述成分和含量的原料粉末采用常規(guī)等靜壓工藝成型，粗加工后的輥坯在 1390°C 1490°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行高溫真空燒結(jié)處理。由于本發(fā)明在以碳化鎢為主要原料的基礎(chǔ)上，不僅加入了具有極好粘結(jié)性能的硬 質(zhì)合金相的元素鈷和鎳，而且添加有碳化鈦、碳化鉻及碳化釩的混合物，從而改善了碳化鎢 軋輥的原料組成和成分配比，使其具備了滿足使用性能需要的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)在條件。同時(shí)，充分考慮到軋輥屬于含鈷量較高的中粗顆粒合金，且內(nèi)、外徑尺寸較大，而高度 (厚度)尺寸小的性質(zhì)和外形特點(diǎn)，依據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和硬質(zhì)合金及其主要碳化物與粘結(jié)金屬 的共晶溫度，合理選擇在真空狀態(tài)下的燒結(jié)溫度，避免了欠燒、過(guò)燒及變形等缺陷，最終獲 得良好的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和所需的物理機(jī)械性能的碳化鎢軋輥。應(yīng)用在水質(zhì)PH值為堿性、水 溫低于32°C冷卻水的條件下，可大大提高軋輥單槽單次高碳鋼的軋制量，與同行業(yè)使用的 碳化鎢軋輥相比，輥環(huán)的軋制量可提高一倍以上，其軟線的軋制量將更高。且軋輥磨損量 小，表面光滑不碎輥，使用周期長(zhǎng)，換輥次數(shù)少，不僅減少了換輥工作量，降低了費(fèi)用開(kāi)支， 而且提高了軋機(jī)作業(yè)率和產(chǎn)品產(chǎn)量，確保了所生產(chǎn)線材產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量。適合 于軋制硬線，尤其是簾線鋼等高級(jí)別鋼質(zhì)的線材。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明之碳化鎢軋輥，主要是由碳化鎢、鈷、鎳、碳化鈦、碳化鉻及碳化釩所組成。 其重量百分比含量為WC 84. 5 85. 5%、Co 6. 8 7.5%、Ni 6. 8 7.5%、TiC 0.2 0.5%、CrC 0. 2 0. 5%, VC 0. 1 0. 3%。通過(guò)合理選擇軋輥成分及各成分的配比，改善軋輥的內(nèi)在 組成和組織結(jié)構(gòu)；同時(shí)采用高溫?zé)Y(jié)工藝，將采用常規(guī)等靜壓工藝成型經(jīng)粗加工后的輥坯 在1390°C 1490°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行高溫真空燒結(jié)處理，從而獲得綜合性能良好的碳化鎢 軋輥。實(shí)施例1:將含WC 84. 5%, Co 6. 9%,Ni 7. 5%, TiC 0. 5%, CrC 0. 4%, VC 0.2%的原料粉 末按照常規(guī)工藝進(jìn)行混合、裝模和等靜壓處理成坯，并將其車削加工成所需尺寸的輥坯。然 后將輥坯置于真空爐內(nèi)，在1490°C條件下保溫80min，進(jìn)行高溫真空燒結(jié)處理。最后，再將 燒結(jié)后的軋輥逐個(gè)進(jìn)行超聲波無(wú)損探測(cè)和精加工成所需規(guī)格。實(shí)施例2:將含WC 85. 2%, Co 7.0%、Ni 6. 8%, TiC 0. 2%, CrC 0. 5%, VC 0.3%的原料粉
末經(jīng)常規(guī)工藝混合、裝模和等靜壓處理成坯后，車削加工成所需尺寸的輥坯。然后將車削后 的輥坯在1490°C真空爐內(nèi)保溫80min，進(jìn)行高溫真空燒結(jié)處理。最后將燒結(jié)后的輥坯逐個(gè) 進(jìn)行超聲波無(wú)損探測(cè)，合格輥坯經(jīng)精加工成所需規(guī)格的成品軋輥。
權(quán)利要求
1. 一種碳化鎢軋輥，其特征在于，包括主要成分碳化鎢、粘結(jié)元素鈷和鎳、微量元素碳 化鈦、碳化鉻及碳化釩；各成分重量百分比含量為WC 84. 5 85. 5%、Co 6.8 7.5%、Ni 6.8 7.5%、TiC 0.2 0.5%、CrC 0· 2 0. 5%, VC 0· 1 0· 3% ；將上述成分和含量的原料粉末采用常規(guī)等靜壓工藝成型，粗加工后的輥坯在1390°C 1490°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行高溫真空燒結(jié)處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳化鎢軋輥，其成分組成為WC 84.5～85.5％、Co 6.8～7.5％、Ni 6.8～7.5％、TiC 0.2～0.5％、CrC 0.2～0.5％、VC 0.1～0.3％。將混合好的原料粉末經(jīng)等靜壓工藝成型，輥坯在1390℃～1490℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行真空燒結(jié)處理。由于加入具有極好粘結(jié)性能的硬質(zhì)合金相的元素鈷、鎳和碳化鈦、碳化鉻及碳化釩的混合物，從而改善碳化鎢軋輥的組成，形成合理的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合理選擇真空狀態(tài)下的燒結(jié)溫度，避免欠燒、過(guò)燒及變形缺陷，獲得具有良好綜合性能的碳化鎢軋輥，使單輥單次輥環(huán)的軋制量提高一倍以上，不僅減少換輥工作量和費(fèi)用開(kāi)支，而且提高軋機(jī)作業(yè)率，確保線材產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C22C29/08GK102069093SQ200910220038
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者任玉輝, 孫文東, 徐利偉, 王永偉, 白喜峰, 金益民 申請(qǐng)人:浙江恒成硬質(zhì)合金有限公司, 鞍鋼股份有限公司