CN101311292B - 新型防结瘤耐热合金和不锈钢常化炉炉底辊及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型防结瘤耐热合金和不锈钢常化炉炉底辊及其生产工艺，其特征在于防结瘤耐热合金成分为：C 0.10-0.50，Cr 20.0-28.0，Ni 20.0-38.0，Nb 1.0-4.0，Ce 0.010-0.030，Al 0.53-5.0，Mn≤2.0，Si≤1.8，P≤0.025，S≤0.025，余量为铁。各组分含量均以重量百分比计。不锈钢常化炉炉底辊生产工艺由浇铸工艺和热处理工艺组成。该合金的优点在于除了有高的抗燃气腐蚀能力外，有更高的抗表面结瘤性能。在不锈钢常化炉炉底辊的使用中有超强抗表面结瘤能力和超长的使用寿命。

Description

新型防结瘤耐热合金和不锈钢常化炉炉底辊及其生产工艺
技术领域
本发明提供了一种新型的用于不锈钢常化炉炉底辊的防结瘤耐热合金及其制成的不锈钢常化炉炉底辊及其生产工艺，通过确定合理的合金化方案，优化化学成分，选定合理的浇铸工艺，设计了有效的热处理工艺而形成的一种新型防结瘤的不锈钢常化炉等耐热件。
背景技术
国内目前不锈钢热轧厂不锈钢常化炉炉底辊使用的耐热钢长期以来就是ZG40Cr25Ni20，而常化炉炉底辊一直存在的问题是在炉温600-1150℃温度范围内使用3-5个月后，炉底辊表面产生结瘤，直接影响不锈钢中板质量，国内外许多不锈钢热轧厂发现都存在这个难题。
与本发明的相关技术有通用型ZG40Cr25Ni20耐热钢，(GB/T8492-2002耐热钢铸件技术条件)，其成分(％)为：C 0.35-0.45，Cr 23.0-27.0，Ni 19.0-22.0，Mo≤0.5，Mn≤1.5，Si≤1.75，P≤0.04，S≤0.04，余量为铁。德国GX40NiCrSi35-25耐热钢(DIN17465耐热钢铸件技术条件)，其成分(％)为：C0.30-0.50，Cr 24.0-26.0，Ni 34.0-36.0，Mn≤1.5，Si 1.0-2.0，P≤0.035，S≤0.030，余量为铁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型防结瘤耐热合金和不锈钢常化炉炉底辊，具有高的抗燃气腐蚀、良好的抗表面结瘤性能，使用寿命长，性能价格比优异。
本发明的构成为：
1.采用抗结瘤的合金元素的新型炉底辊耐热合金，它含有较高的铌含量，使在表面氧化物层中有高的铌含量，改变氧化膜的成分和结构，从而提高氧化膜的化学稳定性和防护作用，减少与不同成分氧化物作用发生粘接。它还含有不同量的铝，铝也可以富集于氧化膜中，改变氧化膜的成分和结构，提高了氧化膜的稳定性。微量元素铈为表面活性元素，富集于合金元素表面和晶界以及氧化膜中，提高氧化膜的稳定性。这种铌、铝、铈的综合合金化可极大提高氧化膜的化学稳定性和防粘接性，防止不锈钢常化炉炉底辊结瘤，同时也提高高温强度，新型常化炉炉底辊的防结瘤耐热合金成分为：C 0.10-0.50，Cr 20.0-28.0，Ni 20.0-38.0，Nb 1.0-4.0，Ce 0.010-0.030，Al 0.53-5.0，Mn≤2.0，Si≤1.8，P≤0.025，S≤0.025，余量为铁。各组分含量均以重量百分比计。
2.用电弧炉或感应炉熔炼上述用于常化炉炉底辊的防结瘤耐热合金，采用离心浇铸工艺制造炉底辊辊身。开浇温度为1400-1500℃，开浇模温200-300℃，浇完后铸件缓冷到低于200℃脱模。
3.不锈钢常化炉炉底辊进行固溶处理，在热处理炉中加热到1100-1150℃保温3-4小时，炉中取出喷水冷却或油冷。得到由所述防结瘤耐热合金制成的不锈钢常化炉炉底辊。
本发明的优点在于：
1.提高了不锈钢常化炉炉底辊的抗结瘤的能力，使不锈钢板在常化处理后表面质量得到保证。
2.创制了含防结瘤的合金化方案，优化了新型防结瘤耐热合金炉底辊的化学成分。
3.铸造工艺和热处理工艺保证了炉底辊的质量，保证有较高性能价格比，使不锈钢板常化炉炉底辊的使用寿命在十个月内不明显产生结瘤现象，不锈钢板常化炉炉底辊使用寿命大于两年。解决了不锈钢常化炉炉底辊结瘤的难题。
具体实施方式
实施例：
不锈钢板常化炉炉底辊其辊身长3054mm，直径Φ300mm，壁厚25mm。新型不锈钢板常化炉炉底辊耐热合金成分为：C 0.32、Cr 25.47、Ni 34.51、Nb 1.82、Ce 0.016、Al 0.53、Mn 1.57、Si 1.65、P 0.021、S 0.016，余量为Fe，各组分含量以重量百分比计。采用离心浇铸，开浇温度1520℃，离心模温经烘烤，浇完后缓冷。铸件在热处理炉中加热到1100℃保温4小时，取出喷水冷却到低于200℃缓冷。

Claims (3)

1.一种用于不锈钢常化炉炉底辊的防结瘤耐热合金，其特征在于合金成分为：C 0.10～0.50，Cr 20.0～28.0，Ni 20.0-38.0，Nb 1.0-4.0，Ce 0.010-0.030，Al0.53-5.0，Mn≤2.0，Si≤1.8，P≤0.025，S≤0.025，余量为铁，各组分含量均以重量百分比计。
2.一种由权利要求1所述防结瘤耐热合金制成的不锈钢常化炉炉底辊。
3.一种新型不锈钢常化炉炉底辊的生产工艺，由浇铸工艺和热处理工艺组成，其特征在于：
a、浇铸工艺：用电弧炉或感应电弧炉熔炼权利要求1所述的防结瘤耐热合金，采用离心浇铸工艺制造炉底辊辊身，开浇时模温200-300℃，合金开浇温度为1400-1500℃，浇完后铸件缓冷到低于200℃脱模；
b、热处理工艺：不锈钢常化炉炉底辊在铸造后采用固溶处理，在热处理炉中加热到1100-1150℃保温3-4小时出炉，喷水冷却或油冷。
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