[发明专利]一种离心浇注耐磨辊环及制备方法

说明书

本发明公开了一种离心浇注耐磨辊环及制备方法，工作层成分及重量百分含量为C 1.50～2.30，Si 0.20～1.00，Mn 0.20～1.00,Ni 0.20～1.20,Cr 2.00～5.00，Mo 0.20～1.00,P≤0.03%，S≤0.03%，V 0.20～0.6%，余量为Fe及不可避免的杂质；芯部成分及重量百分含量为C 1.00～1.80%，Si 1.20～1.80%，Mn 0.60～1.00%，P≤0.03%，S≤0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质。工艺步骤包括：a）冶炼：分别熔炼内、外层铁水，出电炉前向外层铁水中加入复合材料并搅拌，在内层铁水出电炉前进行球化变质处理；b）离心浇注：将外层铁水浇入至铸型内；外层铁水凝固后，将内层铁水浇注到铸型内，在离心状态下凝固得辊环毛坯；c）热处理；d）最终处理。通过本发明的制备方法得到的辊环耐磨性能提升了1.5倍左右。

技术领域

本发明涉及生产辊环产品时加入金属基颗粒复合材料的离心浇注方法，属于金属材料制备领域。

背景技术

随着钢铁产业产能的严重过剩，各大钢厂对节能降耗更加地重视，对辊环产品的耐磨性、抗事故性能提出了越来越高的要求，同时对辊环使用表面质量有了更高的要求。

目前，辊环产品的主要是高碳半钢离心复合辊环，耐磨性能较差，使用下机表面质量粗糙，对轧材的表面质量影响较大，而抗事故性能也存在一定的缺陷，尤其是用到中后期出现的裂纹、剥落甚至断裂情况也时有发生，在长时间轧制后辊面温度提高，轧辊的硬度下降，磨损较大，并且随着使用层厚度的减小，硬度落差会随之降低。同时，现有市面上的辊环产品一般主要依靠基体中析出的碳化物来进行磨损，耐磨性较差，在使用过程中磨损量相对较大，造成辊环产品使用寿命不足。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是针对现有技术中的不足提供一种离心浇注耐磨辊环及制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种离心浇注耐磨辊环，包括石墨钢材质的芯部，其特征在于：包括加入金属基颗粒复合材料的半钢材质的工作外层，

工作层各合金成分及重量百分含量为C 1.50～2.30，Si 0.20～1.00，Mn 0.20～1.00,Ni 0.20～1.20,Cr 2.00～5.00，Mo 0.20～1.00,P≤0.03％，S≤0.03％，V 0.20～0.6％，余量为Fe及不可避免的杂质；

芯部各合金成分及重量百分含量为C 1.00～1.80％，Si 1.20～1.80％，Mn 0.60～1.00％，P≤0.03％，S≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。

一种离心浇注耐磨辊环的制备方法，包括以下工艺步骤：

a)冶炼：在中频电炉内分别熔炼内、外层铁水，在出电炉前向外层铁水中加入金属基颗粒复合材料并控温搅拌均匀，在内层铁水出电炉前进行球化变质处理；

b)离心浇注：将加入金属基颗粒复合材料的外层铁水浇入至高速旋转的铸型内；外层铁水凝固后，将内层铁水浇注到高速旋转的铸型内，在离心状态下凝固得到辊环毛坯；

c)热处理：将合格的辊环毛坯进行去应力退火，退火后随炉冷却，进行预加工，再次正火、回火处理后冷却；

d)最终处理：将热处理完成后的辊环按尺寸进行精加工，制成辊环，并进行UT、硬度和金相检测，达标后入库。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤a)中金属基颗粒复合材料在加入外层铁水之前要进行预热处理，预热处理的温度为450～500℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤a)中金属基颗粒复合材料的加入时间为出炉前的5～10分钟。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤a)中金属基颗粒复合材料是TiC和WC的复合材料。