本發(fā)明屬于新型材料的制備及其應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是涉及一種軋輥用耐磨合金材料及軋輥熱處理工藝。
背景技術(shù)：
軋機部件中軋輥的工作條件最為復(fù)雜，軋輥在制造和使用前的準備工序中會產(chǎn)生殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力，使用時又進一步受到了各種周期應(yīng)力的作用,包括有彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪力、接觸應(yīng)力和熱應(yīng)力等，這些應(yīng)力沿輥身的分布是不均勻的、不斷變化的，其原因不僅有設(shè)計因素，還有軋輥在使用中磨損、溫度和輥形的不斷變化，此外，軋制條件經(jīng)常會出現(xiàn)異常情況，軋輥在使用后冷卻不當，也會受到熱應(yīng)力的損害，所以軋輥除磨損外，還經(jīng)常出現(xiàn)裂紋、斷裂、剝落、壓痕等各種局部損傷和表面損傷，一個好的軋輥，其強度、耐磨性和其他各種性能指標間應(yīng)有較優(yōu)的匹配，這樣，不僅在正常軋制條件下持久耐用，又能在出現(xiàn)某些異常軋制情況時損傷較小，所以在制造軋輥時要嚴格控制軋輥的冶金質(zhì)量或輔以外部措施以增強軋輥的承載能力。
目前，市場上用于制造軋輥的合金材料普遍存在耐磨性差、易腐蝕的情況，從而造成制備得到的軋輥的質(zhì)量也就比較差，效果不好。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種軋輥用耐磨合金材料及軋輥熱處理工藝，以解決傳統(tǒng)軋輥用合金材料不耐磨損、使用壽命短的問題。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%~1.0%，Cr19%~21%，Ni8%~10%，V0.7%~0.8%， Si1.0%~1.3%，Mo0 .5%~0 .7％，Mn0.9%~1.2%，B 0 .005%~0 .007％，稀土元素0 .2%~0 .3％，P＜0 .02％，S＜0 .015％，余量為Fe。
作為優(yōu)選, 本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%~1.0%，Cr20%~21%，Ni8%~10%，V0.7%~0.8%， Si1.1%~1.2%，Mo0 .5%~0 .7％，Mn1.0%~1.1%，B 0 .005%~0 .006％，稀土元素0 .22%~0 .28％，P＜0 .01％，S＜0 .013％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.95%，Cr20%，Ni9%，V0.75%， Si1.2%，Mo0 .6％，Mn1.0%，B 0 .006％，稀土元素0 .25％，P0 .01％，S0 .013％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%，Cr21%，Ni8%，V0.7%， Si1.3%，Mo0 .5%，Mn0.9%，B 0 .007％，稀土元素0 .3％，P0 .01％，S0 .012％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C1.0%，Cr21%，Ni8%，V0.7%， Si1.3%，Mo0 .7％，Mn0.9%，B 0 .005%，稀土元素0 .2％，P0 .005％，S0 .011％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，所述的稀土元素采用鉺、鏑中的一種。
作為優(yōu)選，本發(fā)明還公開了一種軋輥熱處理工藝，其特點是，軋輥是由上述軋輥用耐磨合金材料制備而成，其熱處理方法包括如下步驟：將軋輥加熱至 480~540℃，保溫1~2小時，繼續(xù)加熱到960~1000℃，保溫 2~4℃小時后，再將軋輥放入到水中冷卻至220~280℃，然后將軋輥轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，然后再將軋輥加熱至 260~300℃，保溫 1~2℃小時，冷卻至室溫即可。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：
在合金的加工過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，硅和鉬、鉻等結(jié)合，有提高合金抗腐蝕性和抗氧化的作用，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，Mn的含量在0.9%~1.2%時，較一般的合金材料不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高合金的淬性，改善合金的熱加工性能，在一般情況下，磷是合金中的有害元素，增加合金的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞，因此通常要求合金中的含磷量小于0 .02％，硫在通常情況下也是有害元素，使合金產(chǎn)生熱脆性，降低合金的延展性和韌性，在鍛造和軋制時會造成裂紋，鉻能顯著提高合金材料的強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性，鉻又能提高合金的抗氧化性和耐腐蝕性，鎳能提高合金的強度，而又保持良好的塑性和韌性，鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力，鉬能使合金的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力，結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬，能提高機械性能，還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性，合金中加入0 .005%~0 .0007％的硼就可改善合金的致密性和熱軋性能，提高強度，稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57-71的15個鑭系元素，這些元素都是金屬，合金中加入稀土元素，可以改變合金中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì)，從而改善了合金的各種性能，如韌性、焊接性，冷加工性能，綜上制備得到的軋輥用耐磨合金材料具有非常好的耐磨性能、耐腐蝕性，使用壽命長，制備得到的軋輥的使用壽命也就大大延長。
具體實施方式
本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%~1.0%，Cr19%~21%，Ni8%~10%，V0.7%~0.8%， Si1.0%~1.3%，Mo0 .5%~0 .7％，Mn0.9%~1.2%，B 0 .005%~0 .007％，稀土元素0 .2%~0 .3％，P＜0 .02％，S＜0 .015％，余量為Fe。
作為優(yōu)選, 本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%~1.0%，Cr20%~21%，Ni8%~10%，V0.7%~0.8%， Si1.1%~1.2%，Mo0 .5%~0 .7％，Mn1.0%~1.1%，B 0 .005%~0 .006％，稀土元素0 .22%~0 .28％，P＜0 .01％，S＜0 .013％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.95%，Cr20%，Ni9%，V0.75%， Si1.2%，Mo0 .6％，Mn1.0%，B 0 .006％，稀土元素0 .25％，P0 .01％，S0 .013％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%，Cr21%，Ni8%，V0.7%， Si1.3%，Mo0 .5%，Mn0.9%，B 0 .007％，稀土元素0 .3％，P0 .01％，S0 .012％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C1.0%，Cr21%，Ni8%，V0.7%， Si1.3%，Mo0 .7％，Mn0.9%，B 0 .005%，稀土元素0 .2％，P0 .005％，S0 .011％，余量為Fe。
作為優(yōu)選，所述的稀土元素采用鉺、鏑中的一種。
作為優(yōu)選，本發(fā)明還公開了一種軋輥熱處理工藝，其特點是，軋輥是由上述軋輥用耐磨合金材料制備而成，其熱處理方法包括如下步驟：將軋輥加熱至 480~540℃，保溫1~2小時，繼續(xù)加熱到960~1000℃，保溫 2~4℃小時后，再將軋輥放入到水中冷卻至220~280℃，然后將軋輥轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，然后再將軋輥加熱至 260~300℃，保溫 1~2℃小時，冷卻至室溫即可。
實施例1
本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.95%，Cr20%，Ni9%，V0.75%， Si1.2%，Mo0 .6％，Mn1.0%，B 0 .006％，鉺0 .25％，P0 .01％，S0 .013％，余量為Fe。
軋輥是由上述軋輥用耐磨合金材料制備而成，其熱處理方法包括如下步驟：將軋輥加熱至 500℃，保溫1.5小時，繼續(xù)加熱到980℃，保溫 3℃小時后，再將軋輥放入到水中冷卻至260℃，然后將軋輥轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，然后再將軋輥加熱至280℃，保溫1.5℃小時，冷卻至室溫即可。
常溫性能測試
宏觀硬度：軋輥工作表面層硬度71.8HRC；沖擊韌性：17.9J/cm2。
經(jīng)過試驗測試，平均使用壽命為：過鋼量2580噸。
實施例2
本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C0.9%，Cr21%，Ni8%，V0.7%， Si1.3%，Mo0 .5%，Mn0.9%，B 0 .007％，鏑0 .3％，P0 .01％，S0 .012％，余量為Fe。
軋輥是由上述軋輥用耐磨合金材料制備而成，其熱處理方法包括如下步驟：將軋輥加熱至 480℃，保溫1小時，繼續(xù)加熱到960℃，保溫 2℃小時后，再將軋輥放入到水中冷卻至220℃，然后將軋輥轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，然后再將軋輥加熱至300℃，保溫 1℃小時，冷卻至室溫即可。
常溫性能測試：
宏觀硬度：導輥工作表面層硬度72.5HRC；沖擊韌性：17.9J/cm2。
經(jīng)過試驗測試，平均使用壽命為：過鋼量2610噸。
實施例3
本發(fā)明公開了一種軋輥用耐磨合金材料，按照質(zhì)量百分比，由以下組分構(gòu)成：C1.0%，Cr21%，Ni8%，V0.7%， Si1.3%，Mo0 .7％，Mn0.9%，B 0 .005%，鉺0 .2％，P0 .005％，S0 .011％，余量為Fe。
軋輥是由上述軋輥用耐磨合金材料制備而成，其熱處理方法包括如下步驟：將軋輥加熱至 540℃，保溫2小時，繼續(xù)加熱到1000℃，保溫 4℃小時后，再將軋輥放入到水中冷卻至280℃，然后將軋輥轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，然后再將軋輥加熱至 300℃，保溫 2℃小時，冷卻至室溫即可。
常溫性能測試：
宏觀硬度：導輥工作表面層硬度71.6HRC；沖擊韌性：18.3J/cm2。
經(jīng)過試驗測試，平均使用壽命為：過鋼量2740噸。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。