一種精軋機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料及其熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精軋機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料及其熱處理方法。包括該硬質(zhì)合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量為Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之間的質(zhì)量百分比的比例為：10:1。本發(fā)明通過金屬合金材料中復(fù)合有W和陶瓷以提高結(jié)構(gòu)的硬度，進(jìn)而提高導(dǎo)輪的耐磨性和抗變形能力，提高導(dǎo)輪的使用壽命。
【專利說明】
一種精軋機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料及其熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于精乳機(jī)導(dǎo)輪技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料及其熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500 °C的溫度下也基本保持不變，在1000°C時(shí)仍有很高的硬度。
[0003]導(dǎo)輪是在熱乳棒材生產(chǎn)線中消耗量較大的重要備件，是乳鋼導(dǎo)衛(wèi)總成中的關(guān)鍵部件，影坰著乳機(jī)作業(yè)率等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。使用的很多導(dǎo)衛(wèi)件耐熱性能不足，出現(xiàn)粘鋼等現(xiàn)象，還有一些工藝件耐磨性、熱疲勞性能不好，影響了使用壽命以及乳材質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料及其熱處理方法，通過金屬合金材料中復(fù)合有W和陶瓷以提高結(jié)構(gòu)的硬度，進(jìn)而提高導(dǎo)輪的耐磨性和抗變形能力，提高導(dǎo)輪的使用壽命。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明為一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料，包括該硬質(zhì)合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C: 1.45?1.6%，Cr: 18?20.5%，T1:2.8?3.2%，Mn:0.3?0.6%，Co:0.1?0.2%，Mo:0.5?1.0%，Cu:0.15?0.2%，Mg:0.4?0.8%，S1:0.44?0.58%，Β:0.4?0.8%，W:0.4?0.8%，余量為Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之間的質(zhì)量百分比的比例為:
10:1ο
[0007]—種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一:首先，對(duì)乳機(jī)導(dǎo)輪在300 0C?400°C溫度下進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火，時(shí)間為5小時(shí)?6小時(shí)，爐冷至室溫；
[0009]步驟二:然后，經(jīng)過9000C?10000C的預(yù)熱，保溫4小時(shí)，并進(jìn)行1060 °C?2050°C的固溶處理4小時(shí)?5小時(shí)；
[0010]步驟三:最后，以80°C?100°C/小時(shí)的加熱速度加熱至540°C?580°C，進(jìn)行2小時(shí)?3小時(shí)的540 °C?580 °C高溫回火，空冷至室溫；
[0011]步驟四:最后在270°C?290°C低溫回火5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟二:然后，經(jīng)過900 0C?1000 0C的預(yù)熱，保溫4小時(shí)，其中900 V?1000 0C的預(yù)熱的升溫速度為250 0C?370 V /小時(shí)。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟一中，低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至300°C?400°C的升溫速度為50 °C?70 °C/小時(shí)。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟二中，固溶處理過程由室溫加熱至1060 °C?2050 V的升溫速度為265 °C?350 °C/小時(shí)。
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟三中，高溫回火過程由室溫加熱至540°C?580°C的升溫速度為180°C?190°C/小時(shí)。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟四中，低溫回火過程由室溫加熱至270°C?290°C的升溫速度為25°C?30°C/小時(shí)。
[0017]該精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料通過調(diào)整化學(xué)成分并使用不同的熱處理工藝，以改善和提高合金硬度和韌性，從而滿足精乳機(jī)導(dǎo)輪材料惡劣的工作環(huán)境和極高的性能要求。本發(fā)明所述硬質(zhì)合金材料的各組分為:C:1.45?I.6wt %，Cr: 18?20.5wt %，T 1: 2.8?
3.2wt%，Mn:0.3?0.6wt% ,Co:0.1?0.2wt%，Mo:0.5?I.0wt%，Cu:0.15?0.2wt% ,Mg:0.4?0.8wt%，S1:0.44?0.58wt%，B:0.4?0.8wt%，W:0.4?0.8wt% ,P^0.03wt% ,
0.03￥七％，￥七％表示質(zhì)量百分比。8、胃、(:0作為添加劑，具有粘結(jié)的作用，1^、1%、111、10、(:11等為材料為可添加的材料，從而提高合金材料的淬透性、硬度和韌性等特性。
[0018]其中，C: 1.45?1.6wt%，與T1、Fe等合金元素配合，形成高硬度且彌散分布的合金碳化物，保證合金有高的硬度、耐磨性和紅硬性;低含量的碳元素提高了合金的硬度，降低合金的脆性。
[0019]其中，Mn:0.3?0.6wt%，使合金具有很好的固溶強(qiáng)化效果，提高合金的熱強(qiáng)性；
[0020]其中，Cr:18?20.5wt%，有利于提高合金的淬透性和耐磨性，并在合金表面形成致密的鉻氧化膜，以增強(qiáng)抗氧化性能，預(yù)防粘鋼，提升抗高溫腐蝕性能;加入少量的B、Mo、Cu等合金元素便于形成大量細(xì)小、彌散、堅(jiān)硬而不聚集長大的合金碳化物，以造成二次硬化效應(yīng)，同時(shí)具有良好的韌性。
[0021]其中，以提高合金的塑性和導(dǎo)熱性，使碳化物變細(xì)、不連續(xù)，防止導(dǎo)衛(wèi)在急冷急熱的使用環(huán)境中產(chǎn)生炸裂。
[0022]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明的精乳機(jī)導(dǎo)輪合金材料通過在傳統(tǒng)鉻基高溫耐磨合金(C: 1.45?1.6wt Cr: 18?20.5wt%)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整合金成分，尤其是調(diào)整碳、鉻含量，依附添加的8、胃、0)作為添加劑，具有粘結(jié)的作用，11、1%、111、10、(:11，提高該乳機(jī)導(dǎo)衛(wèi)的表面增強(qiáng)抗氧化性能，預(yù)防粘鋼，提升抗高溫腐蝕性能。
[0024]2、本發(fā)明的精乳機(jī)導(dǎo)輪的金屬合金材料中復(fù)合有W和陶瓷以提高結(jié)構(gòu)的硬度，進(jìn)而提高導(dǎo)輪的耐磨性和抗變形能力，提高導(dǎo)輪的使用壽命。
[0025]當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]—種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料，包括該硬質(zhì)合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C: 1.45 ?1.6%，Cr:18?20.5%，T1:2.8?3.2%，Mn:0.3?0.6%，Co:0.1?0.2%，Mo:0.5?1.0%，Cu:0.15?0.2%，Mg:0.4?0.8%，S1:0.44?0.58%，Β:0.4?0.8% ,ff:0.4?0.8%，余量為Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之間的質(zhì)量百分比的比例為:10:1。
[0028]一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，包括如下步驟:
[0029]步驟一:首先，對(duì)乳機(jī)導(dǎo)輪在300 0C?400°C溫度下進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火，時(shí)間為5小時(shí)?6小時(shí)，爐冷至室溫;低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至300°C?400°C的升溫速度為50°(:?70°(:/小時(shí)。
[0030]步驟二:然后，經(jīng)過900 0C?1000 0C的預(yù)熱，經(jīng)過900 V?1000 V的預(yù)熱，保溫4小時(shí)，其中900 0C?10000C的預(yù)熱的升溫速度為250°C?370°C/小時(shí)，保溫4小時(shí)，并進(jìn)行1060°C?2050°C的固溶處理4小時(shí)?5小時(shí)；固溶處理過程由室溫加熱至1060°C?2050°C的升溫速度為265 °C?350 °C/小時(shí)。
[0031 ] 步驟三:最后，以80°C?100°C/小時(shí)的加熱速度加熱至540°C?580 V，進(jìn)行2小時(shí)?3小時(shí)的540 0C?580 0C高溫回火，空冷至室溫;高溫回火過程由室溫加熱至540 °C?580 °C的升溫速度為180 °C?190 °C /小時(shí)。
[0032]步驟四:最后在270°C?290°C低溫回火5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，低溫回火過程由室溫加熱至270 °C?290 °C的升溫速度為25 °C?30 °C/小時(shí)。
[0033]精乳機(jī)導(dǎo)輪合金材料通過在傳統(tǒng)鉻基高溫耐磨合金(C: 1.45?1.6wt % ; Cr: 18?20.5wt%)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整合金成分，尤其是調(diào)整碳、鉻含量，依附添加的B、W、Co作為添加劑，具有粘結(jié)的作用，T1、Mg、Mn、Mo、Cu，提高該乳機(jī)導(dǎo)衛(wèi)的表面增強(qiáng)抗氧化性能，預(yù)防粘鋼，提升抗尚溫腐蝕性能。
[0034]金屬合金材料中復(fù)合有W和陶瓷以提高結(jié)構(gòu)的硬度，進(jìn)而提高導(dǎo)輪的耐磨性和抗變形能力，提高導(dǎo)輪的使用壽命。
[0035]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0036]以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料，其特征在于，該硬質(zhì)合金材料的各組分按質(zhì)量百分比的構(gòu)成為:C: 1.45?1.6%，Cr: 18?20.5%，T1:2.8?3.2%，Mn:0.3?0.6%，Co:0.1?0.2%，Mo:0.5?1.0%，Cu:0.15?0.2%，Mg: 0.4?0.8 %，S1: 0.44?0.58 %，Β:0.4?0.8%，W:0.4?0.8%，余量為Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之間的質(zhì)量百分比的比例為:10:1ο2.如權(quán)利要求1所述的一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:首先，對(duì)乳機(jī)導(dǎo)輪在300°C?400°C溫度下進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火，時(shí)間為5小時(shí)?6小時(shí)，爐冷至室溫； 步驟二:然后，經(jīng)過900 0C?1000 0C的預(yù)熱，保溫4小時(shí)，并進(jìn)行1060 °C?2050 V的固溶處理4小時(shí)?5小時(shí)； 步驟三:最后，以80°C?100°C/小時(shí)的加熱速度加熱至5400C?580°C，進(jìn)行2小時(shí)?3小時(shí)的540 °C?580 °C高溫回火，空冷至室溫； 步驟四:最后在270 °C?290 °(:低溫回火5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，其特征在于，所述步驟二:然后，經(jīng)過900 0C?1000 °C的預(yù)熱，保溫4小時(shí)，其中900 °C?1000 °C的預(yù)熱的升溫速度為250 °C?370 °C/小時(shí)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，其特征在于，所述步驟一中，低溫去應(yīng)力退火過程由室溫加熱至300°C?400°C的升溫速度為50°C?70°C/小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，其特征在于，所述步驟二中，固溶處理過程由室溫加熱至1060°C?2050°C的升溫速度為265°C?350°C/小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，其特征在于，所述步驟三中，高溫回火過程由室溫加熱至540 °C?580 0C的升溫速度為180 °C?190 °C /小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種精乳機(jī)導(dǎo)輪用硬質(zhì)合金材料的熱處理方法，其特征在于，所述步驟四中，低溫回火過程由室溫加熱至270°C?290°C的升溫速度為25°C?30°C/小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C22C38/32GK106086694SQ201610702001
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月22日
【發(fā)明人】張有德, 趙仕章, 吳翠鳳, 常焰平, 胡峰, 史宣菊
【申請(qǐng)人】合肥東方節(jié)能科技股份有限公司