專利名稱：離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法。
背景技術(shù)：
離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥時，外層高速鋼材質(zhì)在離心狀態(tài)下凝固，存在碳化物組織分布不均且粗大的現(xiàn)象，外層高速鋼組織中晶粒尺寸、碳化物的種類、大小、分布、體積分?jǐn)?shù)及其它微觀組織結(jié)構(gòu)特征對高速鋼的性能起著極為關(guān)鍵的作用，在高速鋼軋輥的鑄造過程中，特別容易生成粗大的網(wǎng)狀共晶碳化物，且用熱處理的方法很難消除，從而使高速鋼軋輥性能嚴(yán)重惡化，使軋輥外層的耐磨性及耐熱性不好，軋輥使用中磨損大，易產(chǎn)生裂紋
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法，使外層高速鋼材質(zhì)在離心狀態(tài)下生成的碳化物組織均勻細(xì)小，提高高速鋼軋輥外層的耐磨性和耐熱性。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法，在外層高速鋼熔煉完成出爐時，向鋼包內(nèi)加入復(fù)合變質(zhì)劑對高速鋼鐵水進(jìn)行變質(zhì)處理，復(fù)合變質(zhì)劑的加入量為鋼水重量的
I.O 2. 0%,反應(yīng)溫度為1500 16000C。所述復(fù)合變質(zhì)劑的化學(xué)成分重量百分比為釩鐵FeV50 50 55%、稀土硅鐵合金FeSiRe21 20 25%、硅鋇合金 FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是加入復(fù)合變質(zhì)劑可以強(qiáng)化基體組織，并保證金相組織中含有大量均勻彌散分布的細(xì)小MC型碳化物，提高了高速鋼軋輥外層的耐磨性和耐熱性，保證高速鋼材質(zhì)的強(qiáng)韌性和硬度，改進(jìn)后的高速鋼軋輥毫米軋材同比增加20% 26%，平均每次軋輥的修磨量在O. 3 mm以內(nèi)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。高速鋼軋輥的生產(chǎn)方法，包括熔煉、變質(zhì)和球化處理、離心鑄造、芯部澆鑄、熱處理。軋輥外層熔煉完成出爐時添加了復(fù)合變質(zhì)劑，熱處理工藝得到回火馬氏體和彌散分布的球狀、塊狀M C型碳化物，保證基體有高的強(qiáng)韌性和硬度，工作步驟敘述如下I)中頻爐熔煉外層高速鋼鋼水，熔煉溫度1500 1600°C，外層高速鋼材質(zhì)的成分重量百分比為C:1. 5 2. 5，Si:?！?4 I. 5，Mn: O. 4 I. 5，P: < O. 03，S: < O. 03，Ni: O. 4 L0,Cr:4 6,Mo:4 6,V:4 6,其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。熔煉完成后出爐時包內(nèi)添加復(fù)合變質(zhì)劑對高速鋼外層鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，復(fù)合變質(zhì)劑的添加量為鋼水重量的I. O 2. 0%，反應(yīng)溫度為1500 1600°C，復(fù)合變質(zhì)劑的化學(xué)成分重量百分比為釩鐵FeV50 50 55%、稀土硅鐵合金FeSiRe21 20 25%、硅鋇合金FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。2)中頻爐熔煉半鋼中間過渡層鋼水，熔煉溫度1500 1600°C，半鋼中間過渡層材質(zhì)的成分重量百分比為C:1.0 2.0，Si:0.4 1·5，Μη:0·4 I. 5,P: < O. 1，S: < O. 03,Ni : I. O 2. 0，Cr: < O. 2，Mo: < O. 2。3)芯部球墨鑄鐵熔煉，熔煉溫度1450 1500°C，芯部球墨鑄鐵的化學(xué)成分重量百分比為C:3. O 3. 5，Si:2. O 3. 0，Mn: < O. 5，P: < O. 1，S: < O. 03，Mg:O. 03 O. 06，Re:O. 02 O. 05，Mo: < O. 2，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。對芯部球墨鑄鐵鐵水進(jìn)行球化及孕育處理，球化劑為釔基重稀土，添加量為鐵水重量的I. O I. 6%，孕育劑為75SiFe，添加量為O. 4 I. 0%，反應(yīng)溫度1450 1500°C ；4)用離心鑄造法澆鑄外層高速鋼鋼水，待外層高速鋼鋼水凝固后再用離心鑄造法 澆鑄半鋼中間過渡層鋼水，離心澆鑄時，離心重力倍數(shù)為120G。待半鋼中間過渡層鋼水凝固后，靜態(tài)澆鑄芯部球墨鑄鐵鐵水。外層澆鑄溫度1430 1470°C，中間層澆鑄溫度1450 1490°C，芯部球墨鑄鐵鐵水澆鑄溫度為1350 1430°C。5)常溫冷卻至150 155°C開箱后熱處理，先以9 15°C /h的加熱速度加熱至350 400°C，保溫2 8小時后，再以9 15°C /h的加熱速度加熱至1000 1100°C，保溫3 5h后出窯淬火，然后以110 130°C /h的速度冷卻至400 650°C，回窯保溫6 12小時，以10 20°C /h的速度冷卻至室溫，2 8小時后再以9 13°C /h的加熱速度加熱至400 650°C，保溫20 30小時后，以10 20°C /h的速度冷卻至室溫，2 8小時后再以9 13°C /h的加熱速度加熱至500 650°C，保溫25 35小時后，以10 20°C /h的速度冷卻至室溫。6)超聲波探傷，標(biāo)準(zhǔn) GB/T1504-2008。7)質(zhì)量測試與分析①高速鋼外層成分及包內(nèi)復(fù)合變質(zhì)劑加入量見表I ;②統(tǒng)計包內(nèi)加入復(fù)合變質(zhì)劑軋輥上機(jī)使用記錄見表2。表I高速鋼軋輥外層成分參數(shù)(％)
實例 II ta S U if
C Si Mn P S Ni Cr Mo V
編U麗劑加入煢
I. 85 O. 5 O. 42 O. 021 O. 007 O. ,IH B. O 4. O B. O L O
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3I:f O. 9B^ ^I. 26 0.023 0.007 O. 4 S^ ^Ti^ ^sTs ο LCi
^^^^ ^IToob^ 1κ5οiTosTo iTiTiTo表2統(tǒng)計軋棍上機(jī)使用記錄
權(quán)利要求
1.離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法，其特征在于，在外層高速鋼熔煉完成出爐時，向鋼包內(nèi)加入復(fù)合變質(zhì)劑對高速鋼鐵水進(jìn)行變質(zhì)處理，復(fù)合變質(zhì)劑的加入量為鋼水重量的I. O 2. 0%，反應(yīng)溫度為1500 1600°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法，其特征在于，所述復(fù)合變質(zhì)劑的化學(xué)成分重量百分比為釩鐵FeV50 50 55%、稀土硅鐵合金FeSiRe21 20 25%、硅鋇合金 FeBa5Si60 20 25%、Al 5 10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及高速鋼軋輥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種離心復(fù)合澆鑄高速鋼軋輥外層變質(zhì)處理的方法，其特征在于，在外層高速鋼熔煉完成出爐時，向鋼包內(nèi)加入復(fù)合變質(zhì)劑對高速鋼鐵水進(jìn)行變質(zhì)處理，復(fù)合變質(zhì)劑的加入量為鋼水重量的1.0～2.0%，反應(yīng)溫度為1500～1600℃。所述復(fù)合變質(zhì)劑的化學(xué)成分重量百分比為釩鐵FeV50 50～55%、稀土硅鐵合金FeSiRe21 20～25%、硅鋇合金FeBa5Si60 20～25%、Al 5～10%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是細(xì)化鑄造晶粒和改善鉻、碳化物形態(tài)，均勻彌散分布的細(xì)小球狀MC型碳化物，提高了高速鋼軋輥外層的耐磨和耐熱性，使軋輥毫米軋材同比增加25%～30%。
文檔編號C22C38/46GK102828123SQ20121027572
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者艾忠誠, 白云波, 杜立朝, 李艷紅 申請人:鞍鋼重型機(jī)械有限責(zé)任公司