離心鑄造多元共晶高合金軋輥的制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種離心鑄造多元共晶高合金軋輥的制造工藝，屬于冶金軋輥【技術領域】。技術方案是：軋輥工作層材料選擇共晶成分，在軋輥材料中除了鋼中常存元素C、Mn、Si、P、S五大元以外，要加入不少于5種Cr、W、Mo、V、Nb、Ti、Al、Cu、B、Mg合金元素，構(gòu)成多元合金化狀態(tài)；控制軋輥材料的含碳量為1.3%～2.8%，質(zhì)量百分數(shù)。本發(fā)明共晶成分凝固溫度區(qū)間小，特別適合補縮條件不足情況下得到質(zhì)量優(yōu)良的鑄件；鑄件同時結(jié)晶，成分均勻性最好；形成集中縮孔，澆注成型金屬收得率高；金屬同時凝固，凝固過程的鑄造應力最??；共晶成分在合金中的熔點最低，熔煉成本也低；共晶成分液體的流動性也最好；本發(fā)明改善鑄造性能，耐磨性和耐熱性兼顧。
【專利說明】離心鑄造多元共晶高合金乳棍的制造工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離心鑄造多元共晶高合金軋輥的制造工藝，屬于冶金軋輥【技術領域】。
【背景技術】
[0002]軋輥是冶金行業(yè)軋鋼環(huán)節(jié)重要的消耗工具。軋輥的工作條件惡劣，承受重大載荷，企業(yè)資金占用量大，軋輥質(zhì)量顯著影響軋制產(chǎn)品的性能和指標，在板帶產(chǎn)品生產(chǎn)中軋輥消耗占用很大比例?，F(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)軋輥的能力已經(jīng)超過100萬噸。軋輥質(zhì)量參差不齊，消耗指標高低不同，軋輥行業(yè)競爭激烈。軋輥制造的方法在我國目前主要有以下幾種:鍛造軋輥、普通鑄造軋輥、離心鑄造軋輥、噴射成型軋輥、電渣重熔軋輥、連續(xù)澆注外層成型、組合軋輥等。其中離心鑄造軋輥產(chǎn)量和用量最多。按材料種類劃分:鑄鋼軋輥、鑄鐵鑄鋼、鍛鋼軋輥、半鋼軋輥、碳化物輥環(huán)、粉末冶金軋輥、球墨鑄鐵軋輥、貝氏體軋輥、無限冷硬軋輥、石墨鋼乳棍、聞速鋼乳棍、等等。
[0003]當討論軋輥工作條件時，都會想到軋輥在彎曲應力、扭轉(zhuǎn)應力、摩擦應力、接觸應力等復雜應力狀態(tài)下工作。除此之外，還受到彎曲疲勞應力、扭轉(zhuǎn)疲勞應力、接觸疲勞應力、摩擦疲勞應力、溫度(熱)疲勞應力作用下工作。這是廣義的。本發(fā)明討論的是軋輥在不同軋機上承受作用應力的問題，以我國最普遍的18架排列的棒材連軋機為例說明一下軋棍工作條件。目前18架軋機軋制棒材時，原料多數(shù)是150mmX150mm方坯。把軋機分成粗軋機組、中軋機組、預精軋機組和精軋機組時，軋制速度、軋制壓力、軋輥工作狀態(tài)是有差別的。把其中典型的幾架軋機情況綜合排列見表1。
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【權利要求】
1.一種離心鑄造多元共晶高合金軋輥的制造工藝，其特征在于包括熔煉金屬液、澆注、造型工序，各工序具體步驟如下: ①熔煉金屬液；軋輥工作層材料選擇共晶成分，所謂共晶成分是合金在結(jié)晶時在一個確定的溫度點完成結(jié)晶，形成并得到共晶組織；共晶成分的獲得是在多種元素復合加入的條件下，根據(jù)熱力學原理計算得到的；在軋輥材料中除了鋼中常存元素C、Mn、S1、P、S五大元以外，要加入不少于5種Cr、W、Mo、V、Nb、T1、Al、Cu、B、Mg合金元素，構(gòu)成多元合金化狀態(tài)；控制軋輥材料的含碳量為1.3%?2.8%，質(zhì)量百分數(shù)； 所述加入不少于5種合金元素，根據(jù)軋輥工作條件，確定合金元素含量，最終得到共晶成分；軋輥工作條件是中軋機，合金元素的具體種類是C、Cr、Ni ,Mo 、V、Nb、W、B，質(zhì)量百分含量分別為:1.3-2.8%、5-20%、2-6%、1-10%、1-10%、0.5-5%、0-8%、0_1.2% ;軋輥工作條件是精軋機，合金元素的具體種類是C、Cr、Ni ,Mo 、V、Nb、W、B，，質(zhì)量百分含量分別為:1.3-2.8%、5-30%、3-6%、1-10%、1-10%、0.5-5%、0-8%、0_1.2% ； 用電弧爐或者感應爐熔煉金屬液，采用高溫熔化工藝，比常規(guī)熔化溫度高20°C，溫度范圍是1520-1600 V，熔煉成軋輥工作層金屬液； ②澆注；按照高溫出鐵、低溫澆注的原則進行軋輥工作層離心澆注；在離心澆注之前，選擇與軋輥直徑相匹配的離心模，在離心模內(nèi)部涂刷耐熱材料涂料，將離心模放入烘干爐內(nèi)烘干脫水；烘干溫度400-450°C，待耐熱材料中水分完全排除后，取出離心模，安裝端蓋，端蓋中間帶孔，以便澆注金屬液，用固定螺栓將端蓋固定牢固，放到離心機上旋轉(zhuǎn)；離心機端部安裝金屬液燒口杯，燒口杯位于端蓋中心孔處，防止與旋轉(zhuǎn)的離心模碰撞； 開動離心機，在離心模轉(zhuǎn)動狀態(tài)下澆入軋輥工作層金屬液，澆注完成后，為防止金屬液內(nèi)表面氧化，撒入玻璃渣，撒入量為軋輥工作層金屬液澆入量的2-10%，質(zhì)量比，玻璃渣覆蓋工作層金屬內(nèi)表面，形成熔融液體，覆蓋在軋棍工作層金屬液內(nèi)表面；軋棍工作層金屬液在離心模轉(zhuǎn)動狀態(tài)下完成凝固；軋輥工作層金屬液澆注完畢后，離心模繼續(xù)旋轉(zhuǎn)15-60分鐘，保證金屬液完全凝固，構(gòu)成軋輥工作層； ③造型；熔煉軋輥輥頸材料和軋輥芯部材料，軋輥輥頸材料和軋輥芯部材料相同，并使它們與軋輥工作層金屬液凝固同步；軋輥鑄型為立式，即型腔自下而上是:下輥頸、輥身、上輥頸、冒口 ；同時澆注軋輥芯部、軋輥工作層、輥輥頸，完成凝固冷卻后，開箱、粗加工、熱處理精加工至成品。
【文檔編號】B22D13/00GK103691903SQ201310738682
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】那順桑, 孫寶平, 汪允春, 王素平, 孫春生, 張自立 申請人:唐山聯(lián)強冶金軋輥有限公司