收藏
下载资源 加入会员免费下载

一种耐磨轧机导卫及其制造方法.pdf

上传人：三** 文档编号：5161978 上传时间：2018-12-21 格式：PDF 页数：9 大小：875KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号：

CN201210341304.5

 申请日：

2012.09.14
公开号：

CN102864372A

 公开日：

2013.01.09
当前法律状态：

授权

 有效性：

有权
法律详情：

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/00申请日:20120914|||公开
IPC分类号：

C22C38/00; C22C33/04

 主分类号：

C22C38/00
申请人：

江苏久联冶金机械制造有限公司
发明人：

蒋健伟; 符寒光
地址：

214500 江苏省泰州市靖江九联路6号
优先权：

专利代理机构：

北京思海天达知识产权代理有限公司 11203

 代理人：

张慧
PDF下载： PDF下载
内容摘要

一种耐磨轧机导卫及其制造方法，属于轧机导卫技术领域。采用质量分数60.0-65.0%的Q235废钢、25.0-28.0%的1Cr？18Ni9Ti不锈钢废料、3.0-5.0%的高碳铬铁、0.25-0.50%的氮化铬铁、1.2-1.6%的硅铁、0.8-1.0%的锰铁、0.60-0.75%的增碳剂、0.55-0.70%的金属铝、0.2-0.4%的钒氮合金、0.35-0.50%的锆铁、0.6-0.8%的硅钙合金、0.5-0.8%的硼铁和0.15-0.30%的稀土镁合金配料，用电炉熔炼和腊模精铸，经回火处理获得耐磨性好和成本低廉的导卫，推广应用具有很好的效益。

权利要求书

权利要求书一种耐磨轧机导卫的制造方法，其特征在于，包括以下步骤:
①采用质量百分比60.0‑65.0%的Q235废钢、25.0‑28.0%的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、3.0‑5.0%的高碳铬铁、0.25‑0.50%的氮化铬铁、1.2‑1.6%的硅铁、0.8‑1.0%的锰铁、0.60‑0.75%的增碳剂、0.55‑0.70%的金属铝、0.2‑0.4%的钒氮合金、0.35‑0.50%的锆铁、0.6‑0.8%的硅钙合金、0.5‑0.8%的硼铁和0.15‑0.30%的稀土镁合金配料；
②先将Q235废钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入氮化铬铁；
③然后将钢水温度升至1580～1600℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1600～1620℃，并加入钒氮合金和锆铁，保温2～3分钟后出炉；
④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
⑤将步骤④的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
⑥导卫在500～520℃进行热处理，保温时间4～6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度;
其中Q235废钢的化学组成质量分数%：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，Si≤0.30，S≤0.050，P≤0.045，Fe余量；
1Cr18Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数%：C：≤0.12，Si：≤1.00，Mn：≤2.00，S：≤0.030，P：≤0.035，Cr：17.00～19.00，Ni：8.00～11.00，Ti：5(C%‑0.02)～0.80，Fe余量；
高碳铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr，6.8~7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量；
氮化铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr,5.0~7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量；
硅铁的化学组成质量分数%：72~80Si,0.5~1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量；
锰铁的化学组成质量分数%：78~85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量；
钒氮合金的化学组成质量分数%：66~72V， 12~17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量；
锆铁的化学组成质量分数%：50~55Zr,23~27Si，5~7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06~0.12C,Fe余量；
硅钙合金的化学组成质量分数%：31~35Ca,56~63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量；
硼铁的化学组成质量分数%：19~21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量；
稀土镁合金的化学组成质量分数%：8.0~10.0RE,Ce/RE≥46,8.0~10.0Mg,1.0~3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量。
按照权利要求1的方法所制备的一种耐磨轧机导卫。

说明书

说明书一种耐磨轧机导卫及其制造方法 
技术领域
本发明为一种轧钢机导卫制造方法，特别涉及一种耐磨轧机导卫及其制造方法，属于轧机导卫技术领域。 
背景技术
导卫装置的发明曾极大地推动了轧制技术的全面发展并在18世纪得到推广。1798年英国人约翰用导卫装置将水平轧机与直立轧机串列在一起，1878年，摩根在W&M公司设计出新型水平轧机并将导卫装置成功地运用，从而揭开了轧制史上的新篇章。目前，导卫广泛应用于型材、棒材和线材轧机中，热轧带钢精轧机架前后也设有导卫装置。导卫装置是轧钢过程中安装在轧辊孔型的前后，引导轧件正确的进入孔型和导出孔型，防止缠辊、堵钢、飞钢、倒钢等事故发生的一种装置，在轧钢生产过程中有着十分重要的作用。良好的导卫质量是提高轧钢产品质量、增加产量、提高成材率、节约能源的有效保障。 
导卫在工作中，由于其外部与轧辊同时用水冷却，而内部与高温轧件相接触，造成内外温度梯度很大，研究发现导卫板工作面1mm内温度高达700℃以上，6mm以外低于200℃，导卫板外部表面仅60~80℃。此外，钢坯在高温轧制时，脆性的氧化铁皮脱落在钢坯和导卫板之间，形成磨粒，堆积在导卫板内外，导卫板的磨损主要表现为高温下的磨粒磨损，为提高其抗磨能力，关键在于提高其高温硬度。粘钢也是导卫板寿命低的主要原因，粘钢的主要原因在于导卫板高温硬度低，轧件上的铁氧化物与其发生粘结所致，解决粘钢的最佳办法就是提高导卫板的高温硬度。此外，拉伤、热疲劳与热裂也是导卫的主要失效形式。为了提高导卫的使用寿命，中国发明专利CN101195156公开了一种轧 钢机铸渗导卫板的制备方法，该发明首先将高碳铬铁、钒铁、钛铁、稀土硅铁用球磨机研磨成200‑300目，并搅拌均匀，能后加入250‑300目的镍包氧化铝粉，其中高碳铬铁粉加入量为60‑70％，钒铁粉加入量10‑15％，钛铁粉加入量2‑5％，稀土硅铁粉加入量1‑1.5％，镍包氧化铝粉加入量15‑20％。然后加入粉末总量2.5‑3.5％的树脂，搅拌，然后涂覆在铸型表面，其涂覆位置对应于导卫板工作面。合金粉末经树脂固化时间超过30分钟后，直接将温度为1600～1650℃中碳低合金钢钢水浇入铸型，然后开箱空冷导卫板，导卫板经清砂、打磨后，不需要热处理可直接使用。中国发明专利CN1609256还公开了一种粉末冶金轧钢导卫辊及其制造的方法。通过材质优化设计和粉末冶金液相烧结技术，获得了性能优良的轧钢导卫辊。粉末冶金轧钢导位辊的粉末原料成分为：Cr 8～20％；Mo 0.8～3.6％；W 0.5～2％；Ni、Co、Cu 3.5～7％；V 0.3～1.2％；BN 0.1～0.5％；C 1.8～2.5％；酰胺蜡粉0.5％；表面活性剂0.3～1％；余量为铁粉。粉末冶金轧钢导位辊的制造方法包括以下步骤：a.配料与混料；b.压制成型；c.烧结；d.热处理；e.机械加工。中国发明专利CN1847439还公开了一种高速线材轧机导入钢坯用导卫辊及其制备方法，制得的导卫辊含有下列重量百分比的化学成分：C，0.7～1.4；W，7.0～10.0；V，0.8～1.5；Cr，5.0～10.0；B，1.2～2.5；Mo＜1.5，Si＜1.5，Mn＜1.5，RE，0.08～0.18；Mg，0.05～0.15；Ti，0.08～0.20；S＜0.05，P＜0.05，余量为Fe和不可避免的微量杂质。导卫辊利用电炉熔炼，采用蜡模精密铸造或消失模铸造方法浇注，其强度高、韧性好、耐磨性好、抗热疲劳和抗氧化性优良，抗激冷激热性能好，使用中不脆裂、不剥落、不龟裂、不粘钢，使用性能优于高镍铬合金铸钢导卫辊。中国发明专利CN101549360还公开了一种高硼铸造合金导卫及其热处理方法属于轧钢技术领域。本发明所提供的导卫的化学组成(质量分数，％)为：C 0.25‑0.45、Cr12.0‑15.0、B 1.0‑2.5、 Mo 0.5‑0.8、Mn 1.8‑2.5、Al 0.10‑0.30、RE 0.08‑0.20、Mg 0.04‑0.08、V 0.05‑0.10、N 0.01‑0.03、Ti 0.10‑0.20、Nb 0.10‑0.20，并且0.25≤Ti+Nb≤0.35，Si＜1.0，S＜0.05，P＜0.05，余量为Fe。该发明通过熔炼、铸造、油冷淬火，回火处理等步骤，制备强度和硬度高，韧性、耐磨性好的高硼铸造合金导卫。中国发明专利CN101412102还公开了一种原生柱/带状硬质相复合耐磨导卫辊的制备方法，制得的原生柱/带状硬质相复合耐磨导卫辊的表面复合材料由高硬度柱/带状硬质相和高韧性基体金属两部分通过浇铸复合而成，制备方法先在机加工出的导卫辊芯部表面上编织出一定厚度的合金粉芯丝/带材骨架，并通过绑扎或焊接的方法在轧辊芯部表面固定，形成预制件，将冶炼熔化的高温基体金属钢液浇入到导卫辊铸型的型腔内，合金粉芯丝/带材中的合金元素在高温基体金属钢液热量下进行短程扩散，在原位生成高度弥散的高硬度柱/带状合金硬质相。该方法制备的复合导卫辊具有高耐磨性和高韧性。中国发明专利CN102615487A还公开了轧钢线导卫导板、导槽的加工工艺，包括以下步骤：一.用普通碳钢或合金钢材料为基体制作毛坯；二.在毛坯加工至成品的加工过程中，对需要后期喷焊或喷涂耐磨材料的区域切削至合适的深度；三.对工件所需耐磨、耐热性能材料的区域进行热喷焊或喷涂合适的材料，使工件主要工作面达到高硬度、耐高温氧化及抗拉伸性能；四.加工喷焊或喷涂层，使工件整体达到设计要求，并整理成成品。本发明采用普通钢或价格相对低廉的合金钢材料为基体，降低原材料成本，并且基体材料易加工；喷焊或喷涂后的工作面耐磨、耐热性能高。对工件磨损部分可再次进行表层感应重溶，用热喷焊法修复再利用，能够有效的提高产品的使用寿命。中国发明专利CN1180759还公开了一种用于各类型钢轧机导入钢坯用多元高铬铸钢导板及其制造方法。其化学组分为C,Si,Mn,Cr,Ni,Mo,K,Na,Ti，RE,其余为Fe和不可避免的微量杂质。该发明采用上述成分的合金制 作组合式导板。其制作方法是采用湿砂型铸造成型，采用高温热开箱和亚临界淬火工艺。其主要特点是在高铬铸钢合金中加入适量的K,Na,RE和Ti，使其组织细化，特别是使共晶碳化物团球化。该发明可提高导板使用性能和降低生产成本。中国发明专利CN102319747A还公开了一种表面原生高温耐磨相复合高温轧钢机导卫板，采用高锰钢、合金钢、普通碳钢及常用钢种作为本体2，在高温轧钢机导卫板的工作部位复合高温耐磨Laves相表面1。既具有本体金属的高强度和高韧性，又具有表面Laves相的高温耐磨性和高硬度，能够同时承受高温和高冲击下的强烈磨损，具有使用寿命长、价格合理、制备简单等特点。中国专利CN2403516还公开了一种由导卫架5、上压板6、侧导板组3、卡板4等零件组成的轧机导卫装置。上压板6通过螺杆2、卡板4联接在导卫架5的顶板上，螺杆2与导卫架5之间是活动连接，转动手轮1就可以使上压板6上下移动。侧导板组3从导卫架5的顶板插入并卡住固定，侧导板组3的矩形槽在导卫架5中形成的空间，构成上压板6上下移动的空间，使上压板调节与侧导板调整互不干涉，改变带材宽度时，只需调整侧导板组3的组合，没有换水平导板问题。中国专利CN2865892还公开了一种万能轧机导卫。该导卫包括分别位于上轧辊(6)、下轧辊(7)中心线两侧的前侧导卫(10)、后侧导卫(20)，所述前侧导卫(10)、后侧导卫(20)上具有与上轧辊(6)、下轧辊(7)轧制型孔相对应的导向体，所述前侧导卫(10)、后侧导卫(20)各作为一个整体的构件直接固定在轧机机架上。本 发明的有益效果是，将不同导向体优化设计在一体形成整体式导卫，减少了导卫的安装间隙、间距，其导向精度由构件的制造精度加以保证，因此整体导卫结构紧凑导向精度高，能满足万能轧机多道工序轧制的要求。 
本发明目的是提供一种耐磨轧机导卫及其制造方法。随着冶金工业节能、降耗、降材要求的不断提高，对导卫的性能和生产成本提出了更高的要求，本 发明是为了进一步提高导卫性能，并降低导卫成本。本发明以Q235废钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢废料为主要原料，另外还加入适量高碳铬铁、增碳剂、硅铁、锰铁和少量氮化铬铁、金属铝、钒氮合金、锆铁、硅钙合金、硼铁、稀土镁合金。 
本发明的目的可以通过以下措施来实现： 
本发明导卫用电炉熔炼，其制造工艺步骤是： 
①采用质量百分比60.0‑65.0%的Q235废钢、25.0‑28.0%的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、3.0‑5.0%的高碳铬铁、0.25‑0.50%的氮化铬铁、1.2‑1.6%的硅铁、0.8‑1.0%的锰铁、0.60‑0.75%的增碳剂、0.55‑0.70%的金属铝、0.2‑0.4%的钒氮合金、0.35‑0.50%的锆铁、0.6‑0.8%的硅钙合金、0.5‑0.8%的硼铁和0.15‑0.30%的稀土镁合金配料； 
②先将Q235废钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入氮化铬铁； 
③然后将钢水温度升至1580～1600℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1600～1620℃，并加入钒氮合金和锆铁，保温2～3分钟后出炉； 
④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理； 
⑤将步骤④的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺； 
⑥导卫在500～520℃进行热处理，保温时间4～6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。 
合金材质的性能是由金相组织决定的，而一定的组织取决于化学成分及热处理工艺，本发明材料是这样确定的： 
1）本发明以Q235废钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢废料为主要合金原料，其中Q235废钢用于补充导卫材料中的铁，其加入量高达质量百分比60.0‑65.0%。而1Cr18Ni9Ti不锈钢废料中含有铬、镍、钛等合金元素，铬补充到导卫材料中，能够提高导卫的抗高温氧化性能，部分与碳结合，生成高硬度的Cr23C6碳化物，有利于提高导卫的高温耐磨性。镍补充到导卫中，可以提高导卫的高温强度和抗热疲劳性能。1Cr18Ni9Ti不锈钢废料的加入量以25.0‑28.0%为宜。另外，为了提高导卫的耐磨性能，还加入3.0‑5.0%的高碳铬铁，目的是进一步增加Cr23C6碳化物的数量。为了提高基体硬度，改善耐磨性，还需加入0.60‑0.75%的增碳剂。1Cr18Ni9Ti不锈钢废料中的钛，可以与氮、碳结合，形成高熔点、高硬度的Ti(N,C)颗粒，除了可以细化导卫组织，提高导卫机械性能外，还有改善导卫耐磨性的积极作用。 
2）本发明中，还加入1.2‑1.6%的硅铁和0.8‑1.0%的锰铁，主要起预脱氧的作用，在此基础上，加入0.55‑0.70%的金属铝，除了起终脱氧作用外，部分铝，固溶于基体中，可以提高基体的抗氧化能力和基体高温硬度，改善导卫的抗高温磨损性能。 
3）在本发明中，还加入了0.25‑0.50%的氮化铬铁和0.2‑0.4%的钒氮合金，主要是利用氮与钒、钛结合，生成高熔点TiN和VN，其中VN是面心立方晶体结构，显微硬度约为1520HV，熔点为2360℃，不仅可以细化导卫组织，还可以明显提高导卫耐磨性。 
4）本发明中还加入0.35‑0.50%的锆铁，主要是为了细化凝固组织，提高导卫综合机械性能和热疲劳性能，加入0.6‑0.8%的硅钙合金和0.15‑0.30%的稀土镁合金，具有很好的脱氧、脱硫、改善夹杂物形态与分布的作用，有利于提高导卫综合机械性能和热疲劳性能。加入0.5‑0.8%的硼铁，可以明显提高导卫的淬透 性和淬硬性，从而提高导卫耐磨性。 
本发明Q235废钢的化学组成质量分数%：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，Si≤0.30，S≤0.050，P≤0.045，Fe余量。 
本发明1Cr18Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数%：C：≤0.12，Si：≤1.00，Mn：≤2.00，S：≤0.030，P：≤0.035，Cr：17.00～19.00，Ni：8.00～11.00，Ti：5(C%‑0.02)～0.80，Fe余量。 
本发明高碳铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr，6.8~7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量。 
本发明氮化铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr,5.0~7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量。 
本发明硅铁的化学组成质量分数%：72~80Si,0.5~1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量。 
本发明锰铁的化学组成质量分数%：78~85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量。 
本发明钒氮合金的化学组成质量分数%：66~72V， 12~17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量。 
本发明锆铁的化学组成质量分数%：50~55Zr,23~27Si，5~7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06~0.12C,Fe余量。 
本发明硅钙合金的化学组成质量分数%：31~35Ca,56~63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量。 
本发明硼铁的化学组成质量分数%：19~21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量。 
本发明稀土镁合金的化学组成质量分数%：8.0~10.0RE,Ce/RE≥46, 8.0～10.0Mg,1.0~3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量。 
本发明与现有技术相比，具有以下优点： 
1）本发明以Q235废钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢废料为主要原料，另外还加入适量高碳铬铁、增碳剂、硅铁、锰铁和少量氮化铬铁、金属铝、钒氮合金、锆铁、硅钙合金、硼铁、稀土镁合金，具有生产成本低廉，节材效果显著。 
2）本发明导卫冶炼、铸造和热处理工艺简便，有利于实现批量生产。 
3）本发明导卫具有良好的力学性能，其中硬度达到55～58HRC，抗拉强度达到1350～1500MPa，冲击韧性达到35～40J/cm2，断裂韧性达到60～64MPa.m1/2。 
4）本发明导卫具有良好的耐磨性，其使用寿命比高镍铬合金钢导卫提高150～180％，而生产成本降低45～52％，推广应用具有显著的经济和社会效益。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详述： 
实施例1： 
①采用质量百分比63.9%的Q235废钢（Q235废钢的化学组成质量分数%：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，Si≤0.30，S≤0.050，P≤0.045，Fe余量）、25.0%的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料（1Cr18Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数%：C：≤0.12，Si：≤1.00，Mn：≤2.00，S：≤0.030，P：≤0.035，Cr：17.00～19.00，Ni：8.00～11.00，Ti：5(C%‑0.02)～0.80，Fe余量）、5.0%的高碳铬铁（高碳铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr，6.8~7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量）、0.25%的氮化铬铁（氮化铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr,5.0~7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量）、1.2%的硅铁（硅铁的化学组成质量分数%：72~80Si,0.5~1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量）、1.0%的锰铁（锰铁的化学 组成质量分数%：78~85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量）、0.60%的增碳剂、0.55%的金属铝、0.4%的钒氮合金（钒氮合金的化学组成质量分数%：66~72V，12~17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量）、0.35%的锆铁（锆铁的化学组成质量分数%：50~55Zr,23~27Si，5~7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06~0.12C,Fe余量）、0.8%的硅钙合金（硅钙合金的化学组成质量分数%：31~35Ca,56~63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量）、0.8%的硼铁（硼铁的化学组成质量分数%：19~21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量）和0.15%的稀土镁合金（稀土镁合金的化学组成质量分数%：8.0~10.0RE,Ce/RE≥46,8.0~10.0Mg,1.0~3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量）配料； 
②先将Q235废钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3分钟后加入氮化铬铁； 
③然后将钢水温度升至1583℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1605℃，并加入钒氮合金和锆铁，保温3分钟后出炉； 
④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经220℃烘干2小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理； 
⑤用腊模精铸导卫，钢水浇注温度1442℃，浇注1小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺； 
⑥导卫在500℃进行热处理，保温时间6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。导卫的性能见表1。 
实施例2： 
①采用质量百分比62.05%的Q235废钢（Q235废钢的化学组成质量分数%：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，Si≤0.30，S≤0.050，P≤0.045，Fe余量）、28.0%的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料（1Cr18Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数%：C： ≤0.12，Si：≤1.00，Mn：≤2.00，S：≤0.030，P：≤0.035，Cr：17.00～19.00，Ni：8.00～11.00，Ti：5(C%‑0.02)～0.80，Fe余量）、3.5%的高碳铬铁（高碳铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr，6.8~7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量）、0.50%的氮化铬铁（氮化铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr,5.0~7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量）、1.6%的硅铁（硅铁的化学组成质量分数%：72~80Si,0.5~1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量）、0.8%的锰铁（锰铁的化学组成质量分数%：78~85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量）、0.75%的增碳剂、0.70%的金属铝、0.2%的钒氮合金（钒氮合金的化学组成质量分数%：66~72V， 12~17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量）、0.50%的锆铁（锆铁的化学组成质量分数%：50~55Zr,23~27Si，5~7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06~0.12C,Fe余量）、0.6%的硅钙合金（硅钙合金的化学组成质量分数%：31~35Ca,56~63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量）、0.5%的硼铁（硼铁的化学组成质量分数%：19~21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量）和0.30%的稀土镁合金（稀土镁合金的化学组成质量分数%：8.0~10.0RE,Ce/RE≥46,8.0~10.0Mg,1.0~3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量）配料； 
②先将Q235废钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，5分钟后加入氮化铬铁； 
③然后将钢水温度升至1599℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1618℃，并加入钒氮合金和锆铁，保温2分钟后出炉； 
④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180℃烘干4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理； 
⑤用腊模精铸导卫，钢水浇注温度1458℃，浇注2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺； 
⑥导卫在520℃进行热处理，保温时间4小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。导卫的性能见表1。 
实施例3： 
①采用质量百分比63.75%的Q235废钢（Q235废钢的化学组成质量分数%：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，Si≤0.30，S≤0.050，P≤0.045，Fe余量）、26.0%的1Cr18Ni9Ti不锈钢废料（1Cr18Ni9Ti不锈钢废料的化学组成质量分数%：C：≤0.12，Si：≤1.00，Mn：≤2.00，S：≤0.030，P：≤0.035，Cr：17.00～19.00，Ni：8.00～11.00，Ti：5(C%‑0.02)～0.80，Fe余量）、4.0%的高碳铬铁（高碳铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr，6.8~7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量）、0.40%的氮化铬铁（氮化铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr,5.0~7.0N,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,Fe余量）、1.40%的硅铁（硅铁的化学组成质量分数%：72~80Si,0.5~1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量）、0.90%的锰铁（锰铁的化学组成质量分数%：78~85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量）、0.70%的增碳剂、0.60%的金属铝、0.30%的钒氮合金（钒氮合金的化学组成质量分数%：66~72V， 12~17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量）、0.40%的锆铁（锆铁的化学组成质量分数%：50~55Zr,23~27Si，5~7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06~0.12C,Fe余量）、0.70%的硅钙合金（硅钙合金的化学组成质量分数%：31~35Ca,56~63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量）、0.65%的硼铁（硼铁的化学组成质量分数%：19~21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量）和0.20%的稀土镁合金（稀土镁合金的化学组成质量分数%：8.0~10.0RE,Ce/RE≥46,8.0~10.0Mg,1.0~3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量）配料； 
②先将Q235废钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢废料、高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，4分钟后加入氮化铬铁； 
③然后将钢水温度升至1592℃，依次加入金属铝、硅钙合金，继续将钢水温度升至1609℃，并加入钒氮合金和锆铁，保温3分钟后出炉； 
④将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经200℃烘干3小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理； 
⑤用腊模精铸导卫，钢水浇注温度1452℃，浇注2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺； 
⑥导卫在510℃进行热处理，保温时间5小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。导卫的性能见表1。 
表1导卫力学性能 

本发明导卫与现有技术相比有如下优点：本发明导卫强度高，韧性好，耐磨性和抗氧化性优良，抗激冷激热性能也很好，使用过程中不断裂、不起皮、不发生龟裂、不粘钢，使用性能明显优于高镍铬合金钢导卫。本发明用做热轧棒材轧机精轧机K1、K2、K3和K4机架的进、出口导卫，以及热轧线材轧机中轧机架的进、出口导卫，使用寿命比高镍铬合金钢导卫提高150～180％，且以废钢和不锈钢废料为主要生产原料，贵重合金加入量少，生产成本低，具有明显的节材优势，生产成本比高镍铬合金钢导卫降低45～52％。本发明导卫生产工艺简单，不需要进行高温热处理，节能效果明显。本发明导卫可以显著提高轧钢机作业率，降低轧材生产成本，减轻工人劳动强度，推广应用具有显著的经济和社会效益。

一种耐磨轧机导卫及其制造方法.pdf_第1页
第1页 / 共9页
一种耐磨轧机导卫及其制造方法.pdf_第2页
第2页 / 共9页
一种耐磨轧机导卫及其制造方法.pdf_第3页
第3页 / 共9页
点击查看更多>>
资源描述

《一种耐磨轧机导卫及其制造方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种耐磨轧机导卫及其制造方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102864372 A (43)申请公布日 2013.01.09 CN 102864372 A *CN102864372A* (21)申请号 201210341304.5 (22)申请日 2012.09.14 C22C 38/00(2006.01) C22C 33/04(2006.01) (71)申请人 江苏久联冶金机械制造有限公司 地址 214500 江苏省泰州市靖江九联路 6 号 (72)发明人 蒋健伟 符寒光 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 11203 代理人 张慧 (54) 发明名称 一种耐磨轧机导卫及其制造方法 (57) 摘要 一种。

2、耐磨轧机导卫及其制造方法， 属于轧机 导卫技术领域。 采用质量分数60.0-65.0%的Q235 废钢、 25.0-28.0% 的 1Cr 18Ni9Ti 不锈钢废料、 3.0-5.0% 的高碳铬铁、 0.25-0.50% 的氮化铬铁、 1.2-1.6% 的硅铁、 0.8-1.0% 的锰铁、 0.60-0.75% 的增碳剂、 0.55-0.70% 的金属铝、 0.2-0.4% 的钒 氮合金、 0.35-0.50% 的锆铁、 0.6-0.8% 的硅钙合 金、 0.5-0.8%的硼铁和0.15-0.30%的稀土镁合金 配料， 用电炉熔炼和腊模精铸， 经回火处理获得耐 磨性好和成本低廉的导卫， 推广。

3、应用具有很好的 效益。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 1/1 页 2 1. 一种耐磨轧机导卫的制造方法， 其特征在于， 包括以下步骤 : 采用质量百分比 60.0-65.0% 的 Q235 废钢、 25.0-28.0% 的 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废 料、 3.0-5.0% 的高碳铬铁、 0.25-0.50% 的氮化铬铁、 1.2-1.6% 的硅铁、 0.8-1.0% 的锰铁、 0.60-0.75% 的增碳剂、 0.55-0.70% 的金属铝、 0.2-0.4% 的。

4、钒氮合金、 0.35-0.50% 的锆铁、 0.6-0.8% 的硅钙合金、 0.5-0.8% 的硼铁和 0.15-0.30% 的稀土镁合金配料 ； 先将 Q235 废钢、 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料、 高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化， 钢水熔 清后加入硅铁和锰铁， 3 5 分钟后加入氮化铬铁 ； 然后将钢水温度升至 1580 1600， 依次加入金属铝、 硅钙合金， 继续将钢水温度 升至 1600 1620， 并加入钒氮合金和锆铁， 保温 2 3 分钟后出炉 ； 将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为 8 12mm 的小块， 经 180 220烘干 2 4 小 时后， 置于浇包底部， 用包内冲入法。

5、对钢水进行复合变质处理 ； 将步骤的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫， 钢水浇注温度 1440 1460， 浇注 1 2 小时后开箱空冷导卫， 打掉浇冒口， 清理残根、 飞边、 毛刺 ； 导卫在500520进行热处理， 保温时间46小时， 然后空气冷却至室温， 最后精 加工至规定尺寸和精度 ; 其 中 Q235 废 钢 的 化 学 组 成 质 量 分 数 % ： 0.140.22C， 0.300.65Mn， Si 0.30， S 0.050， P 0.045， Fe 余量 ； 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料的化学组成质量分数 % ： C ： 0.12， Si ： 1.00， Mn ： 2.00。

6、， S ： 0.030， P ： 0.035， Cr ： 17.00 19.00， Ni ： 8.00 11.00， Ti ： 5(C%-0.02) 0.80， Fe 余量 ； 高碳铬铁的化学组成质量分数 % ： 6065Cr， 6.87.5C， 3.0Si, 0.05S， 0.06P， Fe 余量 ； 氮化铬铁的化学组成质量分数% ： 6065Cr,5.07.0N,C0.1,Si1.5,S0.04,P0 .03,Fe 余量 ； 硅铁的化学组成质量分数 % ： 7280Si,0.51.5Al, 0.05P， 0.04S, 0.15C,Fe 余 量 ； 锰铁的化学组成质量分数% ： 7885Mn。

7、,1.5C,2.0Si,0.35P， 0.03S,Fe余量 ； 钒氮合金的化学组成质量分数 % ： 6672V， 1217N,0.045P， 0.045S,0.50C,Fe 余 量 ； 锆 铁 的 化 学 组 成 质 量 分 数 % ： 5055Zr,2327Si， 57Al, 0.6Ti, 0.08P， 0.060.12C,Fe 余量 ； 硅钙合金的化学组成质量分数% ： 3135Ca,5663Si,C0.8,Al2.0,P0.04,S0. 05,Fe 余量 ； 硼铁的化学组成质量分数 % ： 1921B,0.5C,2.0Si,0.03S,0.1P， Fe 余量 ； 稀土镁合金的化学组成质量。

8、分数 % ： 8.010.0RE,Ce/RE 46,8.010.0Mg,1.03.0Ca, 44.0Si, 2.0Mn, 1.0Ti, 1.2MgO,Fe 余量。 2. 按照权利要求 1 的方法所制备的一种耐磨轧机导卫。 权 利 要 求 书 CN 102864372 A 2 1/7 页 3 一种耐磨轧机导卫及其制造方法 技术领域 0001 本发明为一种轧钢机导卫制造方法， 特别涉及一种耐磨轧机导卫及其制造方法， 属于轧机导卫技术领域。 背景技术 0002 导卫装置的发明曾极大地推动了轧制技术的全面发展并在 18 世纪得到推广。 1798 年英国人约翰用导卫装置将水平轧机与直立轧机串列在一起， 。

9、1878 年， 摩根在 W&M 公 司设计出新型水平轧机并将导卫装置成功地运用， 从而揭开了轧制史上的新篇章。 目前， 导 卫广泛应用于型材、 棒材和线材轧机中， 热轧带钢精轧机架前后也设有导卫装置。 导卫装置 是轧钢过程中安装在轧辊孔型的前后， 引导轧件正确的进入孔型和导出孔型， 防止缠辊、 堵 钢、 飞钢、 倒钢等事故发生的一种装置， 在轧钢生产过程中有着十分重要的作用。良好的导 卫质量是提高轧钢产品质量、 增加产量、 提高成材率、 节约能源的有效保障。 0003 导卫在工作中， 由于其外部与轧辊同时用水冷却， 而内部与高温轧件相接触， 造 成内外温度梯度很大， 研究发现导卫板工作面 1m。

10、m 内温度高达 700以上， 6mm 以外低于 200， 导卫板外部表面仅 6080。此外， 钢坯在高温轧制时， 脆性的氧化铁皮脱落在钢 坯和导卫板之间， 形成磨粒， 堆积在导卫板内外， 导卫板的磨损主要表现为高温下的磨粒磨 损， 为提高其抗磨能力， 关键在于提高其高温硬度。粘钢也是导卫板寿命低的主要原因， 粘 钢的主要原因在于导卫板高温硬度低， 轧件上的铁氧化物与其发生粘结所致， 解决粘钢的 最佳办法就是提高导卫板的高温硬度。此外， 拉伤、 热疲劳与热裂也是导卫的主要失效形 式。为了提高导卫的使用寿命， 中国发明专利 CN101195156 公开了一种轧 钢机铸渗导卫板 的制备方法， 该发明。

11、首先将高碳铬铁、 钒铁、 钛铁、 稀土硅铁用球磨机研磨成 200-300 目， 并 搅拌均匀， 能后加入 250-300 目的镍包氧化铝粉， 其中高碳铬铁粉加入量为 60-70， 钒铁 粉加入量 10-15， 钛铁粉加入量 2-5， 稀土硅铁粉加入量 1-1.5， 镍包氧化铝粉加入量 15-20。然后加入粉末总量 2.5-3.5的树脂， 搅拌， 然后涂覆在铸型表面， 其涂覆位置对 应于导卫板工作面。 合金粉末经树脂固化时间超过30分钟后， 直接将温度为16001650 中碳低合金钢钢水浇入铸型， 然后开箱空冷导卫板， 导卫板经清砂、 打磨后， 不需要热处理 可直接使用。中国发明专利 CN160。

12、9256 还公开了一种粉末冶金轧钢导卫辊及其制造的方 法。通过材质优化设计和粉末冶金液相烧结技术， 获得了性能优良的轧钢导卫辊。粉末冶 金轧钢导位辊的粉末原料成分为 ： Cr 8 20 ； Mo 0.8 3.6 ； W 0.5 2 ； Ni、 Co、 Cu 3.5 7； V 0.3 1.2； BN 0.1 0.5； C 1.8 2.5； 酰胺蜡粉 0.5； 表面活性剂 0.3 1 ； 余量为铁粉。粉末冶金轧钢导位辊的制造方法包括以下步骤 ： a. 配料与混料 ； b. 压制成型 ； c. 烧结 ； d. 热处理 ； e. 机械加工。中国发明专利 CN1847439 还公开了一种高 速线材轧机导。

13、入钢坯用导卫辊及其制备方法， 制得的导卫辊含有下列重量百分比的化学成 分 ： C， 0.7 1.4 ； W， 7.0 10.0 ； V， 0.8 1.5 ； Cr， 5.0 10.0 ； B， 1.2 2.5 ； Mo 1.5， Si 1.5， Mn1.5， RE， 0.080.18 ； Mg， 0.050.15 ； Ti， 0.080.20 ； S0.05， P0.05， 余量为 Fe 和不可避免的微量杂质。导卫辊利用电炉熔炼， 采用蜡模精密铸造或消失模铸造 说 明 书 CN 102864372 A 3 2/7 页 4 方法浇注， 其强度高、 韧性好、 耐磨性好、 抗热疲劳和抗氧化性优良， 。

14、抗激冷激热性能好， 使 用中不脆裂、 不剥落、 不龟裂、 不粘钢， 使用性能优于高镍铬合金铸钢导卫辊。中国发明专 利 CN101549360 还公开了一种高硼铸造合金导卫及其热处理方法属于轧钢技术领域。本发 明所提供的导卫的化学组成 ( 质量分数， ) 为 ： C 0.25-0.45、 Cr12.0-15.0、 B 1.0-2.5、 Mo 0.5-0.8、 Mn 1.8-2.5、 Al 0.10-0.30、 RE 0.08-0.20、 Mg 0.04-0.08、 V 0.05-0.10、 N 0.01-0.03、 Ti 0.10-0.20、 Nb 0.10-0.20， 并且0.25Ti+Nb0。

15、.35， Si1.0， S0.05， P 0.05， 余量为 Fe。该发明通过熔炼、 铸造、 油冷淬火， 回火处理等步骤， 制备强度和硬度 高， 韧性、 耐磨性好的高硼铸造合金导卫。中国发明专利 CN101412102 还公开了一种原生柱 / 带状硬质相复合耐磨导卫辊的制备方法， 制得的原生柱 / 带状硬质相复合耐磨导卫辊的 表面复合材料由高硬度柱 / 带状硬质相和高韧性基体金属两部分通过浇铸复合而成， 制备 方法先在机加工出的导卫辊芯部表面上编织出一定厚度的合金粉芯丝 / 带材骨架， 并通过 绑扎或焊接的方法在轧辊芯部表面固定， 形成预制件， 将冶炼熔化的高温基体金属钢液浇 入到导卫辊铸型的。

16、型腔内， 合金粉芯丝 / 带材中的合金元素在高温基体金属钢液热量下进 行短程扩散， 在原位生成高度弥散的高硬度柱 / 带状合金硬质相。该方法制备的复合导卫 辊具有高耐磨性和高韧性。中国发明专利 CN102615487A 还公开了轧钢线导卫导板、 导槽的 加工工艺， 包括以下步骤 ： 一 . 用普通碳钢或合金钢材料为基体制作毛坯 ； 二 . 在毛坯加工 至成品的加工过程中， 对需要后期喷焊或喷涂耐磨材料的区域切削至合适的深度 ； 三 . 对 工件所需耐磨、 耐热性能材料的区域进行热喷焊或喷涂合适的材料， 使工件主要工作面达 到高硬度、 耐高温氧化及抗拉伸性能 ； 四 . 加工喷焊或喷涂层， 使工。

17、件整体达到设计要求， 并整理成成品。 本发明采用普通钢或价格相对低廉的合金钢材料为基体， 降低原材料成本， 并且基体材料易加工 ； 喷焊或喷涂后的工作面耐磨、 耐热性能高。 对工件磨损部分可再次进 行表层感应重溶， 用热喷焊法修复再利用， 能够有效的提高产品的使用寿命。 中国发明专利 CN1180759 还公开了一种用于各类型钢轧机导入钢坯用多元高铬铸钢导板及其制造方法。 其化学组分为 C,Si,Mn,Cr,Ni,Mo,K,Na,Ti， RE, 其余为 Fe 和不可避免的微量杂质。该发明 采用上述成分的合金制 作组合式导板。 其制作方法是采用湿砂型铸造成型， 采用高温热开 箱和亚临界淬火工艺。。

18、其主要特点是在高铬铸钢合金中加入适量的 K,Na,RE 和 Ti， 使其组 织细化， 特别是使共晶碳化物团球化。该发明可提高导板使用性能和降低生产成本。中国 发明专利 CN102319747A 还公开了一种表面原生高温耐磨相复合高温轧钢机导卫板， 采用 高锰钢、 合金钢、 普通碳钢及常用钢种作为本体 2， 在高温轧钢机导卫板的工作部位复合高 温耐磨Laves相表面1。 既具有本体金属的高强度和高韧性， 又具有表面Laves相的高温耐 磨性和高硬度， 能够同时承受高温和高冲击下的强烈磨损， 具有使用寿命长、 价格合理、 制 备简单等特点。中国专利 CN2403516 还公开了一种由导卫架 5、 。

19、上压板 6、 侧导板组 3、 卡板 4 等零件组成的轧机导卫装置。上压板 6 通过螺杆 2、 卡板 4 联接在导卫架 5 的顶板上， 螺 杆 2 与导卫架 5 之间是活动连接， 转动手轮 1 就可以使上压板 6 上下移动。侧导板组 3 从 导卫架 5 的顶板插入并卡住固定， 侧导板组 3 的矩形槽在导卫架 5 中形成的空间， 构成上压 板 6 上下移动的空间， 使上压板调节与侧导板调整互不干涉， 改变带材宽度时， 只需调整侧 导板组 3 的组合， 没有换水平导板问题。中国专利 CN2865892 还公开了一种万能轧机导卫。 该导卫包括分别位于上轧辊 (6)、 下轧辊 (7) 中心线两侧的前侧导。

20、卫 (10)、 后侧导卫 (20)， 所述前侧导卫 (10)、 后侧导卫 (20) 上具有与上轧辊 (6)、 下轧辊 (7) 轧制型孔相对应的导 说 明 书 CN 102864372 A 4 3/7 页 5 向体， 所述前侧导卫 (10)、 后侧导卫 (20) 各作为一个整体的构件直接固定在轧机机架上。 本 发明的有益效果是， 将不同导向体优化设计在一体形成整体式导卫， 减少了导卫的安装 间隙、 间距， 其导向精度由构件的制造精度加以保证， 因此整体导卫结构紧凑导向精度高， 能满足万能轧机多道工序轧制的要求。 0004 本发明目的是提供一种耐磨轧机导卫及其制造方法。 随着冶金工业节能、 降耗、。

21、 降 材要求的不断提高， 对导卫的性能和生产成本提出了更高的要求， 本 发明是为了进一步提 高导卫性能， 并降低导卫成本。本发明以 Q235 废钢和 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料为主要原料， 另外还加入适量高碳铬铁、 增碳剂、 硅铁、 锰铁和少量氮化铬铁、 金属铝、 钒氮合金、 锆铁、 硅 钙合金、 硼铁、 稀土镁合金。 0005 本发明的目的可以通过以下措施来实现 ： 0006 本发明导卫用电炉熔炼， 其制造工艺步骤是 ： 0007 采用质量百分比 60.0-65.0% 的 Q235 废钢、 25.0-28.0% 的 1Cr18Ni9Ti 不锈钢 废料、 3.0-5.0% 的高碳铬铁、 。

22、0.25-0.50% 的氮化铬铁、 1.2-1.6% 的硅铁、 0.8-1.0% 的锰铁、 0.60-0.75% 的增碳剂、 0.55-0.70% 的金属铝、 0.2-0.4% 的钒氮合金、 0.35-0.50% 的锆铁、 0.6-0.8% 的硅钙合金、 0.5-0.8% 的硼铁和 0.15-0.30% 的稀土镁合金配料 ； 0008 先将 Q235 废钢、 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料、 高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化， 钢 水熔清后加入硅铁和锰铁， 3 5 分钟后加入氮化铬铁 ； 0009 然后将钢水温度升至 1580 1600， 依次加入金属铝、 硅钙合金， 继续将钢水 温度升至 16。

23、00 1620， 并加入钒氮合金和锆铁， 保温 2 3 分钟后出炉 ； 0010 将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为 8 12mm 的小块， 经 180 220烘干 2 4 小时后， 置于浇包底部， 用包内冲入法对钢水进行复合变质处理 ； 0011 将步骤的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫， 钢水浇注温度 1440 1460， 浇注 1 2 小时后开箱空冷导卫， 打掉浇冒口， 清理残根、 飞边、 毛刺 ； 0012 导卫在500520进行热处理， 保温时间46小时， 然后空气冷却至室温， 最 后精加工至规定尺寸和精度。 0013 合金材质的性能是由金相组织决定的， 而一定的组织取决于化学成分及热处理。

24、工 艺， 本发明材料是这样确定的 ： 0014 1） 本发明以 Q235 废钢和 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料为主要合金原料， 其中 Q235 废 钢用于补充导卫材料中的铁， 其加入量高达质量百分比 60.0-65.0%。而 1Cr18Ni9Ti 不锈 钢废料中含有铬、 镍、 钛等合金元素， 铬补充到导卫材料中， 能够提高导卫的抗高温氧化性 能， 部分与碳结合， 生成高硬度的 Cr23C6碳化物， 有利于提高导卫的高温耐磨性。镍补充到 导卫中， 可以提高导卫的高温强度和抗热疲劳性能。1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料的加入量以 25.0-28.0%为宜。 另外， 为了提高导卫的耐磨性能， 还。

25、加入3.0-5.0%的高碳铬铁， 目的是进 一步增加 Cr23C6碳化物的数量。为了提高基体硬度， 改善耐磨性， 还需加入 0.60-0.75% 的 增碳剂。1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料中的钛， 可以与氮、 碳结合， 形成高熔点、 高硬度的 Ti(N,C) 颗粒， 除了可以细化导卫组织， 提高导卫机械性能外， 还有改善导卫耐磨性的积极作用。 0015 2） 本发明中， 还加入 1.2-1.6% 的硅铁和 0.8-1.0% 的锰铁， 主要起预脱氧的作用， 在此基础上， 加入 0.55-0.70% 的金属铝， 除了起终脱氧作用外， 部分铝， 固溶于基体中， 可 以提高基体的抗氧化能力和基体高温。

26、硬度， 改善导卫的抗高温磨损性能。 说 明 书 CN 102864372 A 5 4/7 页 6 0016 3） 在本发明中， 还加入了 0.25-0.50% 的氮化铬铁和 0.2-0.4% 的钒氮合金， 主要 是利用氮与钒、 钛结合， 生成高熔点 TiN 和 VN， 其中 VN 是面心立方晶体结构， 显微硬度约为 1520HV， 熔点为 2360， 不仅可以细化导卫组织， 还可以明显提高导卫耐磨性。 0017 4） 本发明中还加入 0.35-0.50% 的锆铁， 主要是为了细化凝固组织， 提高导卫综合 机械性能和热疲劳性能， 加入 0.6-0.8% 的硅钙合金和 0.15-0.30% 的稀土。

27、镁合金， 具有很 好的脱氧、 脱硫、 改善夹杂物形态与分布的作用， 有利于提高导卫综合机械性能和热疲劳性 能。加入 0.5-0.8% 的硼铁， 可以明显提高导卫的淬透 性和淬硬性， 从而提高导卫耐磨性。 0018 本发明 Q235 废钢的化学组成质量分数 % ： 0.140.22C， 0.300.65Mn， Si 0.30， S 0.050， P 0.045， Fe 余量。 0019 本发明 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料的化学组成质量分数 % ： C ： 0.12， Si ： 1.00， Mn ： 2.00， S ： 0.030， P ： 0.035， Cr ： 17.00 19.00， 。

28、Ni ： 8.00 11.00， Ti ： 5(C%-0.02) 0.80， Fe 余量。 0020 本发明高碳铬铁的化学组成质量分数 % ： 6065Cr， 6.87.5C， 3.0Si, 0.05S， 0.06P， Fe 余量。 0021 本发明氮化铬铁的化学组成质量分数 % ： 6065Cr,5.07.0N,C 0.1,Si 1.5,S 0.04,P 0.03,Fe 余量。 0022 本 发 明 硅 铁 的 化 学 组 成 质 量 分 数 % ： 7280Si,0.51.5Al, 0.05P， 0.04S, 0.15C,Fe 余量。 0023 本发明锰铁的化学组成质量分数 % ： 788。

29、5Mn, 1.5C, 2.0Si, 0.35P， 0.03S,Fe 余量。 0024 本 发 明 钒 氮 合 金 的 化 学 组 成 质 量 分 数 % ： 6672V， 1217N,0.045P， 0.045S,0.50C,Fe 余量。 0025 本发明锆铁的化学组成质量分数% ： 5055Zr,2327Si， 57Al,0.6Ti,0.08P， 0.060.12C,Fe 余量。 0026 本发明硅钙合金的化学组成质量分数% ： 3135Ca,5663Si,C0.8,Al2.0,P 0.04,S 0.05,Fe 余量。 0027 本发明硼铁的化学组成质量分数 % ： 1921B,0.5C,2。

30、.0Si,0.03S,0.1P， Fe 余 量。 0028 本发明稀土镁合金的化学组成质量分数 % ： 8.010.0RE,Ce/RE 46, 8.0 10.0Mg,1.03.0Ca, 44.0Si, 2.0Mn, 1.0Ti, 1.2MgO,Fe 余量。 0029 本发明与现有技术相比， 具有以下优点 ： 0030 1） 本发明以 Q235 废钢和 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料为主要原料， 另外还加入适量高 碳铬铁、 增碳剂、 硅铁、 锰铁和少量氮化铬铁、 金属铝、 钒氮合金、 锆铁、 硅钙合金、 硼铁、 稀土 镁合金， 具有生产成本低廉， 节材效果显著。 0031 2） 本发明导卫冶炼。

31、、 铸造和热处理工艺简便， 有利于实现批量生产。 0032 3） 本发明导卫具有良好的力学性能， 其中硬度达到 55 58HRC， 抗拉强度达到 1350 1500MPa， 冲击韧性达到 35 40J/cm2， 断裂韧性达到 60 64MPa.m1/2。 0033 4） 本发明导卫具有良好的耐磨性， 其使用寿命比高镍铬合金钢导卫提高 150 180， 而生产成本降低 45 52， 推广应用具有显著的经济和社会效益。 说 明 书 CN 102864372 A 6 5/7 页 7 具体实施方式 0034 下面结合实施例对本发明做进一步详述 ： 0035 实施例 1 ： 0036 采用质量百分比 6。

32、3.9% 的 Q235 废钢 （Q235 废钢的化学组成质量分数 % ： 0.140.22C， 0.300.65Mn， Si0.30， S0.050， P0.045， Fe余量） 、 25.0%的1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料 （1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料的化学组成质量分数 % ： C ： 0.12， Si ： 1.00， Mn ： 2.00， S ： 0.030， P ： 0.035， Cr ： 17.00 19.00， Ni ： 8.00 11.00， Ti ： 5(C%-0.02) 0.80， Fe 余量） 、 5.0% 的高碳铬铁 （高碳铬铁的化学组成质量分数 % ： 6065。

33、Cr， 6.87.5C， 3.0Si, 0.05S， 0.06P， Fe 余量） 、 0.25% 的氮化铬铁 （氮化铬铁的化学组成质量分 数 % ： 6065Cr,5.07.0N,C 0.1,Si 1.5,S 0.04,P 0.03,Fe 余量） 、 1.2% 的硅铁 （硅铁的化学组成质量分数 % ： 7280Si,0.51.5Al, 0.05P， 0.04S, 0.15C,Fe 余 量） 、 1.0% 的锰铁 （锰铁的化学 组成质量分数 % ： 7885Mn, 1.5C, 2.0Si, 0.35P， 0.03S,Fe 余量） 、 0.60% 的增碳剂、 0.55% 的金属铝、 0.4% 的钒。

34、氮合金 （钒氮合金的化学 组成质量分数 % ： 6672V， 1217N,0.045P， 0.045S,0.50C,Fe 余量） 、 0.35% 的锆铁 （锆铁 的化学组成质量分数 % ： 5055Zr,2327Si， 57Al, 0.6Ti, 0.08P， 0.060.12C,Fe 余 量） 、 0.8%的硅钙合金 （硅钙合金的化学组成质量分数% ： 3135Ca,5663Si,C0.8,Al2. 0,P0.04,S0.05,Fe余量） 、 0.8%的硼铁 （硼铁的化学组成质量分数% ： 1921B,0.5C,2 .0Si,0.03S,0.1P， Fe 余量） 和 0.15% 的稀土镁合金 。

35、（稀土镁合金的化学组成质量分数 % ： 8.010.0RE,Ce/RE46,8.010.0Mg,1.03.0Ca,44.0Si,2.0Mn,1.0Ti,1.2MgO,F e 余量） 配料 ； 0037 先将 Q235 废钢、 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料、 高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化， 钢 水熔清后加入硅铁和锰铁， 3 分钟后加入氮化铬铁 ； 0038 然后将钢水温度升至 1583， 依次加入金属铝、 硅钙合金， 继续将钢水温度升至 1605， 并加入钒氮合金和锆铁， 保温 3 分钟后出炉 ； 0039 将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为812mm的小块， 经220烘干2小时后， 置 于浇包。

36、底部， 用包内冲入法对钢水进行复合变质处理 ； 0040 用腊模精铸导卫， 钢水浇注温度 1442， 浇注 1 小时后开箱空冷导卫， 打掉浇冒 口， 清理残根、 飞边、 毛刺 ； 0041 导卫在 500进行热处理， 保温时间 6 小时， 然后空气冷却至室温， 最后精加工 至规定尺寸和精度。导卫的性能见表 1。 0042 实施例 2 ： 0043 采用质量百分比 62.05% 的 Q235 废钢 （Q235 废钢的化学组成质量分数 % ： 0.140.22C， 0.300.65Mn， Si0.30， S0.050， P0.045， Fe余量） 、 28.0%的1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料 。

37、（1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料的化学组成质量分数 % ： C ： 0.12， Si ： 1.00， Mn ： 2.00， S ： 0.030， P ： 0.035， Cr ： 17.00 19.00， Ni ： 8.00 11.00， Ti ： 5(C%-0.02) 0.80， Fe 余量） 、 3.5% 的高碳铬铁 （高碳铬铁的化学组成质量分数 % ： 6065Cr， 6.87.5C， 3.0Si, 0.05S， 0.06P， Fe 余量） 、 0.50% 的氮化铬铁 （氮化铬铁的化学组成质量分 数 % ： 6065Cr,5.07.0N,C 0.1,Si 1.5,S 0.04,P 0.0。

38、3,Fe 余量） 、 1.6% 的硅铁 说 明 书 CN 102864372 A 7 6/7 页 8 （硅铁的化学组成质量分数 % ： 7280Si,0.51.5Al, 0.05P， 0.04S, 0.15C,Fe 余 量） 、 0.8% 的锰铁 （锰铁的化学组成质量分数 % ： 7885Mn, 1.5C, 2.0Si, 0.35P， 0.03S,Fe 余量） 、 0.75% 的增碳剂、 0.70% 的金属铝、 0.2% 的钒氮合金 （钒氮合金的化学组 成质量分数 % ： 6672V， 1217N,0.045P， 0.045S,0.50C,Fe 余量） 、 0.50% 的锆铁 （锆铁 的化学组。

39、成质量分数 % ： 5055Zr,2327Si， 57Al, 0.6Ti, 0.08P， 0.060.12C,Fe 余 量） 、 0.6%的硅钙合金 （硅钙合金的化学组成质量分数% ： 3135Ca,5663Si,C0.8,Al2. 0,P0.04,S0.05,Fe余量） 、 0.5%的硼铁 （硼铁的化学组成质量分数% ： 1921B,0.5C,2 .0Si,0.03S,0.1P， Fe 余量） 和 0.30% 的稀土镁合金 （稀土镁合金的化学组成质量分数 % ： 8.010.0RE,Ce/RE46,8.010.0Mg,1.03.0Ca,44.0Si,2.0Mn,1.0Ti,1.2MgO,F 。

40、e 余量） 配料 ； 0044 先将 Q235 废钢、 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料、 高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化， 钢 水熔清后加入硅铁和锰铁， 5 分钟后加入氮化铬铁 ； 0045 然后将钢水温度升至 1599， 依次加入金属铝、 硅钙合金， 继续将钢水温度升至 1618， 并加入钒氮合金和锆铁， 保温 2 分钟后出炉 ； 0046 将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为812mm的小块， 经180烘干4小时后， 置 于浇包底部， 用包内冲入法对钢水进行复合变质处理 ； 0047 用腊模精铸导卫， 钢水浇注温度 1458， 浇注 2 小时后开箱空冷导卫， 打掉浇冒 口， 清理残根、 飞边、 。

41、毛刺 ； 0048 导卫在 520进行热处理， 保温时间 4 小时， 然后空气冷却至室温， 最后精加工 至规定尺寸和精度。导卫的性能见表 1。 0049 实施例 3 ： 0050 采用质量百分比 63.75% 的 Q235 废钢 （Q235 废钢的化学组成质量分数 % ： 0.140.22C， 0.300.65Mn， Si0.30， S0.050， P0.045， Fe余量） 、 26.0%的1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料 （1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料的化学组成质量分数 % ： C ： 0.12， Si ： 1.00， Mn ： 2.00， S ： 0.030， P ： 0.035， 。

42、Cr ： 17.00 19.00， Ni ： 8.00 11.00， Ti ： 5(C%-0.02) 0.80， Fe 余量） 、 4.0% 的高碳铬铁 （高碳铬铁的化学组成质量分数 % ： 6065Cr， 6.87.5C， 3.0Si, 0.05S， 0.06P， Fe 余量） 、 0.40% 的氮化铬铁 （氮化铬铁的化学组成质量分 数 % ： 6065Cr,5.07.0N,C 0.1,Si 1.5,S 0.04,P 0.03,Fe 余 量） 、 1.40% 的 硅 铁 （硅铁的化学组成质量分数 % ： 7280Si,0.51.5Al, 0.05P， 0.04S, 0.15C,Fe 余 量）。

43、 、 0.90% 的锰铁 （锰铁的化学组成质量分数 % ： 7885Mn, 1.5C, 2.0Si, 0.35P， 0.03S,Fe余量） 、 0.70%的增碳剂、 0.60%的金属铝、 0.30%的钒氮合金 （钒氮合金的化学组 成质量分数 % ： 6672V， 1217N,0.045P， 0.045S,0.50C,Fe 余量） 、 0.40% 的锆铁 （锆铁的 化学组成质量分数% ： 5055Zr,2327Si， 57Al,0.6Ti,0.08P， 0.060.12C,Fe余量） 、 0.70%的硅钙合金 （硅钙合金的化学组成质量分数% ： 3135Ca,5663Si,C0.8,Al2.0,。

44、P 0.04,S 0.05,Fe余量） 、 0.65%的硼铁 （硼铁的化学组成质量分数% ： 1921B,0.5C,2. 0Si,0.03S,0.1P， Fe 余量） 和 0.20% 的稀土镁合金 （稀土镁合金的化学组成质量分数 % ： 8.010.0RE,Ce/RE46,8.010.0Mg,1.03.0Ca,44.0Si,2.0Mn,1.0Ti,1.2MgO,F e 余量） 配料 ； 0051 先将 Q235 废钢、 1Cr18Ni9Ti 不锈钢废料、 高碳铬铁和增碳剂混合加热熔化， 钢 说 明 书 CN 102864372 A 8 7/7 页 9 水熔清后加入硅铁和锰铁， 4 分钟后加入氮。

45、化铬铁 ； 0052 然后将钢水温度升至 1592， 依次加入金属铝、 硅钙合金， 继续将钢水温度升至 1609， 并加入钒氮合金和锆铁， 保温 3 分钟后出炉 ； 0053 将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为812mm的小块， 经200烘干3小时后， 置 于浇包底部， 用包内冲入法对钢水进行复合变质处理 ； 0054 用腊模精铸导卫， 钢水浇注温度 1452， 浇注 2 小时后开箱空冷导卫， 打掉浇冒 口， 清理残根、 飞边、 毛刺 ； 0055 导卫在 510进行热处理， 保温时间 5 小时， 然后空气冷却至室温， 最后精加工 至规定尺寸和精度。导卫的性能见表 1。 0056 表 1 导卫力学。

46、性能 0057 0058 本发明导卫与现有技术相比有如下优点 ： 本发明导卫强度高， 韧性好， 耐磨性和抗 氧化性优良， 抗激冷激热性能也很好， 使用过程中不断裂、 不起皮、 不发生龟裂、 不粘钢， 使 用性能明显优于高镍铬合金钢导卫。本发明用做热轧棒材轧机精轧机 K1、 K2、 K3 和 K4 机架 的进、 出口导卫， 以及热轧线材轧机中轧机架的进、 出口导卫， 使用寿命比高镍铬合金钢导 卫提高 150 180， 且以废钢和不锈钢废料为主要生产原料， 贵重合金加入量少， 生产成 本低， 具有明显的节材优势， 生产成本比高镍铬合金钢导卫降低 45 52。本发明导卫生 产工艺简单， 不需要进行高温热处理， 节能效果明显。 本发明导卫可以显著提高轧钢机作业 率， 降低轧材生产成本， 减轻工人劳动强度， 推广应用具有显著的经济和社会效益。 说 明 书 CN 102864372 A 9 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置：首页 > 化学；冶金 > 冶金；黑色或有色金属合金；合金或有色金属的处理


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1