CN102247992A

CN102247992A - 用于二维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环

Info

Publication number: CN102247992A
Application number: CN2011101634763A
Authority: CN
Inventors: 王忆民; 姚曼萍; 孔卫宏; 舒军; 肖可俊
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Group Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Group Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2011-11-23

Abstract

本发明公开一种满足二维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环材质，由硬质相WC和粘接相组成，粘结相质量百分比为18～23%，其余为WC；接相为钴、镍和铬的复合粘结相，其中Ni的质量百分比为10～85%，Cr的质量百分比≤8%，Co为余量；该材质具有HRA80～84的合适硬度范围，解决了现有硬质合金辊环材质在冷轧使用过程中，出现的不耐磨以及裂辊、掉块问题，满足了冷轧二维冷轧带肋钢筋对于硬质合金辊环高耐磨性和高韧性的需求，克服了由于辊环材质带来的装配以及辊环轧槽肋型加工难题。

Description

用于二维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环

技术领域

本发明涉及粉末冶金法制备硬质合金辊环，尤其是用于二维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环材质。

背景技术

大量的国家基础建设项目，城市化、高速公路、高速铁路建设等等，对钢铁行业建筑螺纹钢即带肋钢筋有巨大的需求，现有的生产能力不能满足。因此扩大带肋钢筋的生产，成为钢铁企业当前的一个重要发展方向和迫切需求。螺纹钢有热轧螺纹钢和冷轧螺纹钢，冷轧螺纹钢又分为三维冷轧和二维冷轧。三维冷轧因为与市场的需求不相符，已经逐渐淘汰，近两年新出现了二维冷轧带肋钢筋。

二维冷轧带肋钢筋一般采用两架或一架的硬质合金轧辊在常温下把Ф8.0~Ф16.0mm的线材轧制成Ф4.0~Ф12.0mm的带肋钢筋（螺纹钢），再通过高频加热到300~400℃进行回火处理，制备的冷轧带肋钢筋具有更好的力学性能和表面状况。表1、2列举了热轧和冷轧带肋钢筋力学性能。同时，相对铸铁轧辊和硬质合金热轧螺纹辊环，二维冷轧带肋钢筋要求硬质合金轧辊具有较好的韧性来抵御轧制时的冲击，还需要更高硬度保证轧制冷钢时所需的耐磨性，一般是HRA≥80，以保证肋型的完整和表面光洁度，因此硬质合金轧辊作为轧制带肋钢筋（螺纹钢）的关键部件，需要具有高的耐磨性和优良的韧性。

目前硬质合金热轧螺纹钢用硬质合金辊环，在成品机架上采用粘结相含量为25~30%的硬质合金，而用于冷轧螺纹钢时，容易出现严重不耐磨现象，影响轧制的效果。论文“金属加工用硬质合金轧辊进展”（刘光俊，硬质合金，1994

表1 热轧带肋钢筋（螺纹钢）力学性能(GB1499.2-2007)

表2冷轧带肋钢筋（螺纹钢）力学性能(GB13788-2008)

年2月）中公开了一种冷轧用硬质合金辊环，WC含量85~94%，粘结相含量6~15%，该辊环用于三维冷轧带肋钢筋，而用于二维冷轧带肋钢筋时容易出现严重的裂辊问题。专利“冷轧螺纹钢筋轧制用硬质合金轧辊制造方法”（CN97104338.8）中公开了其化学成分：纯Co粘结相：13~20%，少量杂质元素，WC：余量。该方法制备的硬质合金轧辊的主要用于三维冷轧螺纹钢筋。

二维冷轧带肋钢筋在肋型和轧机工作状况有有别于热轧和三维冷轧的特殊特点，对硬质合金轧辊有更高的的技术要求，主要包括对其韧性和硬度结合、材质的肋型加工和材质耐腐蚀性有特殊的要求。

发明内容

本发明提供了一种满足二维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环材质，该材质具有HRA80～84的合适硬度范围，解决了现有硬质合金辊环材质在冷轧使用过程中，出现的不耐磨以及裂辊、掉块问题，满足了冷轧二维冷轧带肋钢筋对于硬质合金辊环高耐磨性和高韧性的需求，克服了由于辊环材质带来的装配以及辊环轧槽肋型加工难题。

本发明的用于两维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环，由硬质相WC和粘接相组成，其特征在于：所述粘结相为18～23%，其余为WC；所述硬质合金辊环的硬度HRA=80~84。

所述粘接相为钴、镍和铬的复合粘结相，其中Ni的质量百分比为10～85%，Cr的质量百分比≤8%，Co为余量，很好的解决了辊环在工作过程中腐蚀问题。

本发明由于采用合适的成分、配比，运用常规的硬质合金生产工艺，即使制备的硬质合金辊环硬度HRA控制在80～84，抗弯强度达到2400 MPa，具有优良的耐磨性和韧性的结合，解决了冷轧使用过程中硬质合金辊环耐磨性问题，没有裂辊、掉块，适合辊环装配以及槽型肋型加工。

具体实施方式

现结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：用于两维冷轧Ф4.0~Ф8.0mm的带肋钢筋的硬质合金辊环。

按粘接相18%（质量百分比）、余量WC配料，粘接相由Co 、Ni 、Cr组成，且Co 15.0%，Ni 2.5%，Cr 0.5%，满足Ni：（Ni+ Co+ Cr）=13.8 %，Cr：（Ni+ Co+ Cr）=2.8 %。用石蜡作为成型剂，采用喷雾干燥工艺、大吨位模压成型、脱蜡压力烧结一体工艺（以下实施例相同），最终获得的硬质合金辊环的物理力学性能：密度（D）13.70 g/cm³；硬度HRA83.5；抗弯强度（TRS）2400 MPa。

实施例2：用于两维冷轧Ф8.0 ~Ф12.0 mm的带肋钢筋的硬质合金辊环。

按粘接相20 %（质量百分比）、余量WC配料，粘接相由Co 、Ni 、Cr组成，且Co 7.5 %，Ni 11.5%，Cr 1 %，满足Ni：（Ni+ Co+ Cr）= 57.5 %，Cr：（Ni+ Co+ Cr）=5 %。最终获得的硬质合金辊环的物理力学性能：密度（D）13.50 g/cm³；硬度HRA 82.5 ；抗弯强度（TRS）2500 MPa。

实施例3：用于两维冷轧Ф12.0 ~Ф16.0 mm的带肋钢筋的硬质合金辊环。

按粘接相 22 %（质量百分比）、余量WC配料，粘接相由Co 、Ni 、Cr组成，且Co 4.25 %，Ni 16.75 %，Cr 1. 5 %，满足Ni：（Ni+ Co+ Cr）= 76.1 %，Cr：（Ni+ Co+ Cr）=6.81 %。最终获得的硬质合金辊环的物理力学性能：密度（D）13.35 g/cm³；硬度HRA 81.0；抗弯强度（TRS）2200 MPa。

上述实施例的硬质合金辊环，一个轧辊棍面上刻三条肋，肋型满足国标GB13788-2008。实际使用已3个月，轧制带肋钢筋3000吨，轧槽肋型仍比较清晰，部分地方磨损，进行修磨可重新使用，修磨次数可达到10次。耐磨性和使用寿命远远高于现有技术中的热轧硬质合金辊环和三维冷轧硬质合金辊环。

Claims

1.一种用于两维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环，由硬质相WC和粘接相组成，其特征在于：所述粘结相质量百分比为18～23%，余量为WC；所述硬质合金辊环硬度HRA80～84。

2.根据权利要求1所述的用于两维冷轧带肋钢筋的硬质合金辊环，其特征在于：所述粘接相为钴、镍和铬的复合粘结相，其中Ni的质量百分比为10～85%，Cr的质量百分比≤8%，Co为余量。