[发明专利]一种轧机导辊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧机导辊及其制备方法，应用于轧机导辊的制备领域。

背景技术

导辊是在型钢轧制过程中，使轧钢件发生塑性变形的的部件，主要承受轧制时的动静载荷，磨损，轧机导辊因其长期工作在高温环境下且又承受激热激冷的冲击，使得导辊的使用寿命短、消耗量大、更换频繁，并已成为目前制约钢材生产的瓶颈之一。

目前，轧机导辊大多采用奥氏体耐热钢制作而成，该材质具有较好的高温稳定性和韧性，但是其高温耐磨性差，致使产品磨损严重，使用寿命短,而且现有的轧机导辊的制备方法也比较复杂，制备出的轧机导辊寿命也比较短。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种轧机导辊及其制备方法，以解决传统轧机导辊在服役时磨损严重、寿命短、替换频繁等问题。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

一种轧机导辊，其特点是，该轧机导辊的各组分按质量百分比的构成为：C：2.5～2.8%，Cr：15～17%，余量为Fe，且Cr和C之间的质量百分比的比例为：Cr/C=5～7。

本发明所述的的一种轧机导辊还具有以下技术特点。

该轧机导辊还包含了Si和Mn，Si和Mn所占的质量百分比分别为：Si：1.2～2.0% ，Mn：0.8～1.0%。

该轧机导辊还包含了Mo和V； Mo和V所占的质量百分比分别为：Mo：2～3%、V：0.5～1.0%。

本发明所述的轧机导辊的制备步骤如下：

步骤一：配料及装料：将废钢、铁屑、生铁、钼铁、铬铁、锰铁、硅铁、钒铁按以下化学成分的质量百分比进行原材料的配料：C：2.5～2.8%，Cr：15～17%，Si：1.2～2.0% ，Mn：0.8～1.0%，Mo：2～3%、V：0.5～1.0%，P≤0.03%，S≤0.03%，炉料的平均含碳量按规格成分的下限配入，且原材料表面应无油污、无粘砂杂物、无可剥落的氧化皮，将废钢、铁屑、生铁、钼铁、铬铁、钒铁在装料时加入感应电炉，将锰铁、硅铁在熔炼过程中加入感应电炉；

步骤二：合金熔炼：开始通电时，先供给60%左右的功率，待电流冲击停止后将功率逐步加大至最大值，下部炉料熔化后注意捣料，防止搭棚，并不断加料以保持炉料紧实，70%-80%炉料熔化后，加入1.2%的造渣材料造渣覆盖钢液，先装的95%炉料熔清时，取样进行全分析，并将其余5%的炉料加入炉内，渣料化清后，往炉渣面上加脱氧剂进行扩散脱氧，同时，根据化学成分分析结果调整钢液的化学成分，其中硅、锰含量在出钢前10分钟内通过加入硅铁、锰铁进行调整，当钢水升温至1560℃且圆杯试样收缩良好时，拔出一半炉渣，插入0.2%的硅钙进一步脱氧，然后往渣面上撒一层石灰粉和铝粉的脱氧剂，当钢液温度达到1580℃以上时，除去全部炉渣，随即加入0.07%的冰晶石粉并将铝垂直插入炉底，然后搅拌钢液，停电倾炉出钢，获得液态的高温耐磨合金材料，即合金材料钢液；

步骤三：精密铸造：首先，用低温蜡基模料制成导辊模型，用硅溶胶—水玻璃复合型壳制壳工艺制得导辊模型型壳，在硅溶胶—水玻璃复合模型壳制备过程中，在导辊模型上先进行2-3层硅溶胶制壳，然后进行3-4层水玻璃水玻璃制壳，自然干燥后进行蒸汽脱蜡，得到导辊模型壳，然后，焙烧导辊型壳，焙烧温度为900—950℃，保温时间为1小时，焙烧结束后，将配制的步骤二得到的合金材料钢液倒入型壳内进行浇注，铁水的出炉温度为1600-1620℃，浇注温度为1530-1540℃，型壳温度为450-550℃，浇注后，铸件随型壳冷却至室温，去除浇注系统后得到导辊；

步骤四：退火：将步骤三加工成的导辊由室温以120-160℃/小时的速度加热至930℃-980℃并保温2-4ｈ进行软化退火，随后炉冷至室温；

步骤五：粗加工：采用常规刀具对步骤四得到的导辊进行切削加工；

步骤六：淬火处理：将切削加工后的导辊由室温加热至500-600℃，保温2h，再以180-210℃/小时的速度加热至1000-1050℃，保温2～3h，随后风冷至室温；

步骤七：回火：将经过淬火处理后的导辊由室温以50℃-80℃/小时的速度加热至200℃-230℃回火保温2-3h，随炉冷却至室温；

步骤八：精加工：将经过回火处理后的导辊用硬质合金刀具精加工成成品导辊。

进一步的，所述的造渣材料为石灰粉、氟石粉，且按照质量百分比：石灰粉：氟石粉=2:1。

进一步的，所述的脱氧剂为石灰粉、铝粉，且按照质量百分比：石灰粉：铝粉=1:2。