[发明专利]一种高钨高耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法

摘要

一种高钨高耐磨高速钢复合轧辊及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。由辊芯(球铁)、复合轧辊外层(高钨高速钢)和复合轧辊过渡层(球铁)3部分组成，首先将钨铁、铬铁、钼铁、钒铁、废钢和增碳剂在电炉内混合加热熔化，炉前调整钢水的化学组成及其质量分数为2.2～2.5％C,6.5～6.8％W,8.6～9.0％Cr,4.2～4.5％V,2.5～2.8％Mo,<0.45％Mn,<0.76％Si,<0.04％P,<0.04％S,并在离心机上浇注轧辊外层，然后浇入过渡层，最后填芯，得到复合轧辊，经淬火和回火处理后，具有优异的使用效果。

主权项

一种高钨高耐磨高速钢复合轧辊的制备方法，由球铁辊芯、高钨高速钢外层和球铁过渡层构成，其特征在于，具体制备工艺步骤包括如下：①将钨铁、铬铁、钼铁、钒铁、废钢和增碳剂在电炉内混合加热熔化，炉前调整钢水的化学组成及其质量分数为2.2～2.5％C,6.5～6.8％W,8.6～9.0％Cr,4.2～4.5％V,2.5～2.8％Mo,<0.45％Mn,<0.76％Si,<0.04％P,<0.04％S,余量为Fe及其不可避免的杂质元素，当钢水温度升温至1603～1628℃时，加入占炉内钢水质量分数0.42～0.52％的硅锰钙钡铝合金，硅锰钙钡铝合金的化学组成及其质量分数为15～19％Si,20～24％Mn,11.5～13.0％Ca,8.5～10.0％Ba,25.5～27.0％Al,≤0.40％C,≤0.04％P,≤0.02％S,余量为Fe及其不可避免的杂质元素，硅锰钙钡铝合金入炉3～4分钟后，将钢水出炉到钢包，当钢水温度降至1440～1480℃时，将钢水浇入转速为650～950转/分钟的离心机上的铸型内，铸型材质是锻造低合金钢，锻造低合金钢的化学组成及其质量分数为0.25～0.33％C,0.26～0.38％Si,0.43～0.65％Mn,0.18～0.25％Ni,0.41～0.57％Cr,0.17～0.23％Nb,0.08～0.15％V,0.03～0.06％Ce,0.08～0.15％W,0.08～0.15％Ta,0.30～0.45％Mo,S<0.015％,P<0.020％,余量Fe，铸型壁厚100～150mm，铸型预热温度为220～280℃，并在此温度下喷刷锆英粉涂料，涂料厚度1.2～1.8mm，浇注时铸型温度为130～180℃；②步骤①钢水进入铸型后，立即喷水冷却铸型，并使铸型内高钨高速钢钢水的凝固冷却速度控制在18～32℃/秒，钢水浇注完毕3～5分钟后，用非接触式测温仪测量高钨高速钢外层内表层温度，当温度为1220～1280℃时，停止铸型的喷水冷却，并浇入过渡层球铁铁水，过渡层球铁铁水的化学组成及其质量分数为3.5～3.9％C,2.1～2.4％Si,0.3～0.6％Mn,0.40～0.48％Ni,0.05～0.10％V,0.20～0.35％Cu,0.04～0.07％Mg,0.025～0.042％Ce,S<0.008％,P<0.030％,余量Fe，过渡层球铁铁水浇注温度为1370～1392℃，过渡层浇注厚度为15～20mm，过渡层球铁铁水在离心机上旋转2～3分钟后，用非接触式测温仪测量过渡层内表面温度，当温度为1145～1190℃时，停离心机，并在静态下顶铸辊芯球铁铁水，辊芯球铁铁水浇注温度为1330～1365℃，辊芯球铁铁水浇注完毕12～18小时后，取出高钨高速钢复合轧辊进缓冷坑，然后进行粗加工；③粗加工后的高钨高速钢复合轧辊随炉加热至1050～1080℃，保温2～3小时后出炉风冷至温度低于280℃，继续入炉加热至520～540℃，保温8～16小时后炉冷至温度低于180℃，继续在炉内重新加热至500～520℃，保温16～24小时后，炉冷至温度低于120℃，出炉空冷至室温，精加工至规定尺寸和精度，即可获得高钨高耐磨高速钢复合轧辊。