[发明专利]高速重轨头部用立辊环及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速重轨头部用立辊环及其制备工艺。

背景技术

为配套国家高速铁路的稳健发展，国内共有4条高速重轨生产线，分别是鞍山钢铁公司、包武汉钢铁公司、包头钢铁公司、攀枝花钢铁公司，分别从2007～2010年改造后可轧制100mm的高速铁轨，来满足国家的高铁发展。具有超高硬度超耐磨的钢基辊环，高速重轨厂家称之为头部立辊环，此立辊环的轧制部位就位于铁轨与火车的接触踏面，要求精度之高、变形量小、表面光洁度好等特点。国内重轨生产企业全部采用日本日产进口的锻造辊环生产，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速重轨头部用立辊环及其制备工艺。

实现本发明目的的技术方案是高速重轨头部用立辊环的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、确定化学成分；C：2.55-2.95％；Si：0.50-1.0％；Mn：0.35-0.65％；Cr：3.5-3.85％；Ni：≥0.35％；Mo：1.6-1.95％；V：9.0-9.5％；Co：≥0.3％；P≤0.030％；S≤0.025％；Al：0≤0.03％；Re≥0.15％；余量为Fe和不可避免的杂质；

步骤二、离心浇注：通过电弧炉进行熔炼，保证钢液的化学成分符合要求；在出钢前用铝块及玻璃渣进行脱氧及防氧化；

步骤三、热处理：毛坯在450-550°进行热开箱，立即进入热处理炉进行退火处理，粗加工后再进行热处理，再经检测获得合格的高钒高速钢成品。

所述步骤二中，在液相温度的基础上，加温100-150℃出钢。

所述步骤二中，熔炼时，加入0.20-0.30％钢变质剂进行变质处理，经5-8分钟镇静，然后用电磁搅拌机搅拌0.5-1分钟后浇注。

所述步骤二中，加入钢变质剂的同时0.1-0.2％的钒铁微颗粒进行变质处理。

本发明同时提供要利用前述工艺制备得到的高速重轨头部用立辊环，立辊环基体金相组织为：马氏体基体+及富Nb、富Mo、富V的耐磨碳化物+少量残余奥氏体。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的积极的效果：(1)本发明的立辊环为高钒高速钢，提高了轧辊的耐磨性、抗热裂纹性能。

(2)本发明的辊环采用金属模生产和离心工艺方法生产，利用金属模具的激冷及离心作用力的方法，致使用辊环产品得到无铸造缺陷的合格产品。

(3)本发明针对高钒易氧化的特点，浇注过程采用钢水防氧化剂全覆盖，玻璃渣接触高温铁水后呈液态并浮于表面，起到于铁水于空气隔离的作用。

(4)本发明的化学成分配置完全不同与常规高速钢轧辊，提高了轧制产量和型钢的表面质量，更适应市场需求，满足了产品的特殊需求。

(5)本发明的钒可以大量固溶于铁中，起到结晶密实，有效硬化材料的基体，能防止晶粒粗大有助于结晶组织细微化，并能提高淬火性能。

具体实施方式

(实施例1)

本实施例的高速重轨头部用立辊环的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、确定化学成分；C：2.55-2.95％；Si：0.50-1.0％；Mn：0.35-0.65％；Cr：3.5-3.85％；Ni：≥0.35％；Mo：1.6-1.95％；V：9.0-9.5％；Co：≥0.3％；P≤0.030％；S≤0.025％；Al：0≤0.03％；Re≥0.15％；余量为Fe和不可避免的杂质；

步骤二、离心浇注：通过电弧炉进行熔炼，保证钢液的化学成分符合要求；熔炼时，加入0.20-0.30％钢变质剂和0.1-0.2％的钒铁微颗粒进行变质处理进行变质处理，经5-8分钟镇静，然后用电磁搅拌机搅拌0.5-1分钟后浇注在液相温度的基础上，加温100-150℃出钢，在出钢前用铝块及玻璃渣进行脱氧及防氧化；

步骤三、热处理：毛坯在450-550°进行热开箱，立即进入热处理炉进行退火处理，粗加工后再进行热处理，再经检测获得合格的高钒高速钢成品。立辊环基体金相组织为：马氏体基体+及富Nb、富Mo、富V的耐磨碳化物+少量残余奥氏体。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。