CN102433517B - 高温高硫耐磨合金及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧钢领域的高温高硫耐磨合金，它特别用于轧钢机的导板、穿孔机或轧管机的导板或导盘轧圈。该合金化学成分为：S：1％～1.5％，Si：0.9％～2.0％，Mn：0.13％～0.3％，Cr：5％～10％，Ni≤0.3％，V≤0.15％，Cu≤0.2％，W≤0.7％，P≤0.060％，其余为Fe，该高温高硫耐磨合金的硬度≥45HRC，浇注温度温度为1480℃至1520℃之间，采用这种高硫合金可以有效解决轧钢过程的粘钢、降低工模具损耗、提高轧钢工作效率。

Description

高温高硫耐磨合金及其应用

技术领域

本发明涉及一种高硫合金，该合金尤其是用于穿孔机或轧管机的导板或导盘轧圈。

背景技术

穿孔机、轧管机的导板或导盘以及轧钢的导板一直是生产中最大的易损件之一。生产中导板或导盘的工作环境非常恶劣，其受到压力和摩擦力的合力高达轧制力的30％左右，在生产过程中瞬间升温至1000℃左右，生产间断时的冷却水又被急冷。

传统上国内大多数厂家采用高铬高镍、高碳高铬等合金生产导板，合金球墨铸铁生产导盘轧圈。其中高铬高镍铸铁导板成本高，尤其是生产不锈钢及高合金钢时易产生断裂失效，从而造成生产效率降低，断裂的导板若发现不及时，还会给轧制件带来表面缺陷；高碳高铬用导板易产生粘钢、网状裂纹。轧管机的导盘易产生崩边现象，此时易造成钢管的表面划伤、产生废品，严重时还可能造成轧机堆钢，发生生产事故或安全事故。

现在部分导板材质的改良是通过增加钒等贵重金属实现的，使用寿命有所提高，但是生产成本上升。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高温高硫耐磨合金。它采用高硫合金代替传统的高铬合金或合金球墨铸铁，其具有自润滑性，可以增加使用件的耐磨性、耐热性，特别适合用于导板或导盘轧圈，可以使导板或导盘轧圈的开裂、崩边大大减少，提高工厂生产效率、降低生产成本、提高轧件质量。

通过本发明的合金即可生产导板、又可生产导盘轧圈。拓宽了导板或导盘轧圈生产厂家产品规格、减少生产工序、降低生产成本。

本发明是由以下技术方案实现的：

一种高温高硫耐磨合金，其所含的化学成分为：

S：0.8％～1.5％；

Si：0.9％～2.0％；

Mn：0.13％～0.30％；

Cr：5％～10％；

Ni＜0.3％；V＜0.15％；Cu＜0.2％；W＜0.7％；P＜0.060％；其余为Fe；

所述％为重量百分比。

本发明的高温高硫耐磨合金，其所含的化学成分优选为：

S：1.0％～1.5％；

Si：0.9％～2.0％；

Mn：0.13％～0.30％；

Cr：5％～10％；

Ni≤0.3％；V≤0.15％；Cu≤0.2％；W≤0.7％；P≤0.060％；其余为Fe；

所述％为重量百分比。

本发明的高温高硫耐磨合金，经检测其硬度≥45HRC。

本发明的高温高硫耐磨合金的制备方法，是以高硫铁、废钢和所需合金元素为原料，采用中频感应炉冶炼制成。

本发明的高温高硫耐磨合金的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将废钢、高硫铁加入中频炉内，升温熔化，温度1550～1580℃，熔化过程中增加1kg/t的AL脱氧剂进行预脱氧，用碳粉、硅粉、白渣进行扩散还原(预脱氧将降低钢中的含氧量，扩散还原将金属元素均匀化)；

(2)钢水熔清后，检测其化学成分；根据熔清样结果，调整钢水成分，除硫含量外，其余成分均调整至所述范围内；

(3)根据熔清样钢水硫含量，加入硫磺，调整硫含量为所述范围内。

所述步骤(3)中硫磺的加入方法为：在钢水温度达到1520～1580℃时出钢，出钢时随钢水加入硫磺。

采用本发明的高温高硫耐磨合金，浇注在相应模具中，可以制成用于穿孔机或轧管机的导板或导盘轧圈，浇注温度为1480℃至1520℃之间，浇注时间≤60S。

本发明的优点是提供一种高温高硫耐磨合金。其具有自润滑性，可以增加使用件的耐磨性、耐热性，特别适合用于导板或导盘轧圈，可以使导板或导盘轧圈的开裂、崩边大大减少，提高工厂生产效率、降低生产成本、提高轧件质量。通过改变轧钢的导板、穿孔机或轧管机的导板或导轧圈盘的化学成分，提高导板或导盘的使用寿命；也可精简生产厂家的生产工序。通过合理的高硫合金化学成分配比，采用铸造的方式生产轧机设备的导板或导盘轧圈。

具体实施方式

为了进一步说明该发明，通过以下实施例进一步阐述：

一种高温高硫耐磨合金，经检测该合金的化学成分(重量百分比)为：S：1％～1.5％，Si：0.9％～2.0％，Mn：0.13％～0.3％，Cr：5％～10％，Ni≤0.3％，V≤0.15％，Cu≤0.2％，W≤0.7％，P≤0.06％，其余为Fe，该高温高硫耐磨合金的硬度≥45HRC。熔炼方法为：将废钢、高硫铁(首先粗略计算各种化学元素含量，此时根据物料平衡，包含化学反应所需的化学量，造渣所需的熔剂量)加入中频炉内，升温熔化，温度1550～1580℃，熔化过程中增加1kg/t的预脱氧，用碳粉、硅粉、白渣进行扩散还原，最后采取1kg/t的终脱氧。由于实际用量一般大于理论用量，因此在钢水熔清后，取光谱样，检测化学成分。根据熔清样结果，调整钢水成分，除硫含量外，其余成分均调整至要求范围之内。根据熔清样钢水S含量，计算已定的钢水重量所需S含量，按硫磺重量按照50％吸收率计算加入，将S含量调整为1～1.5％。硫磺加入方法：在钢水温度达到1520～1580℃时出钢，出钢时随钢水加入硫磺。

一种用于穿孔机或轧管机的导板或导盘轧圈，上述钢水吊至浇注工位，浇注温度为1480℃至1520℃之间。浇注时间≤60S，浇注完毕后用保温剂覆盖冒口。钢锭冷却至常温后，脱模，将所需工件从模具中取出。

实施例1：

化学成分见表1所示，其硬度测量46HRC，过管支数300支，为外购导板过管支数的115倍，成品管中由导板粘钢划伤带来的缺陷统计由原来的2％降为0。

实施例2：

化学成分见表1所示，其硬度测量47.5HRC，过管支数321支，为外购导板过管支数的1.23倍，成品管中由导板粘钢划伤带来的缺陷统计仍为0。

实施例3：

化学成分见表1所示，其硬度测量45.3HRC，过管支数298支，为外购导板过管支数的1.14倍，成品管中由导板粘钢划伤带来的缺陷统计仍为0。

表1实施例的化学成分：

实施例	S	Si	Mn	Cr	Ni	V	Cu	W	P
										1	1.2	1.9	0.2	9	0.2	0.15	0.18	0.5	0.05
2	1.4	2.0	0.3	9.5	0.2	0.13	0.18	0.55	0.04
										3	1.3	1.8	0.25	9	0.25	0.14	0.17	0.6	0.05

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种适用于导板或导盘轧圈的高温高硫耐磨合金，其特征在于：化学成分为：

S：0.8%～1.5%；

Si：0.9%～2.0%；

Mn：0.13%～0.30%；

Cr：5%～10%；

Ni≤0.3%；V≤0.15%；Cu≤0.2%；W≤0.7%；P≤0.060%；其余为Fe；

所述%为重量百分比；

制备方法包括以下步骤：

（1）将废钢、高硫铁加入中频炉内，升温熔化，温度1550～1580℃，熔化过程中增加1kg/t的AL脱氧剂进行预脱氧，用碳粉、硅粉、白渣进行扩散还原；

（2）钢水熔清后，检测其化学成分；根据熔清样结果，调整钢水成分，除硫含量外，其余成分均调整至所述范围内；

（3）根据熔清样钢水硫含量，加入硫磺，调整硫含量为所述范围内。

2.根据权利要求1所述的高温高硫耐磨合金，其特征在于：化学成分为：

S：1.0%～1.5%；

Si：0.9%～2.0%；

Mn：0.13%～0.30%；

Cr：5%～10%；

Ni≤0.3%；V≤0.15%；Cu≤0.2%；W≤0.7%；P≤0.060%；其余为Fe；

所述%为重量百分比。

3.根据权利要求1或2所述的高温高硫耐磨合金，其特征在于：所述高温高硫耐磨合金的硬度≥45HRC。

4.根据权利要求1所述的高温高硫耐磨合金，其特征在于：所述步骤（3）中硫磺的加入方法为：在钢水温度达到1520～1580℃时出钢，出钢时随钢水加入硫磺。

5.一种用于穿孔机或轧管机的导板，其特征在于：所述导板由权利要求1或2所述的高温高硫耐磨合金浇注在模具中制成。

6.根据权利要求5所述的导板，其特征在于：所述浇注温度为1480℃至1520℃之间，浇注时间≤60S。

7.一种用于穿孔机或轧管机的导盘轧圈，其特征在于：所述导盘轧圈由权利要求1或2所述的高温高硫耐磨合金浇注在模具中制成。

8.根据权利要求7所述的导盘轧圈，其特征在于：所述浇注温度为1480℃至1520℃之间，浇注时间≤60S。