CN1040342C - 复合抗磨对辊辊圈及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合抗磨对辊辊圈生产工艺，由复合浇铸工艺，热处理工艺组成。其特征在于复合辊圈外层铬锰钼铸铁成分为：C：1.9～2.6%，Cr：11.0～14.5%，Mn：0.6～2.8%，Mo：1.0～1.9%，Cu：0.9～1.5%，V：0.08～0.20%，RE：0.01～0.02%(残留量)。其优点在于耐磨性好，寿命高，成本低，并能适合砖瓦行业利用礓石土的恶劣条件，使砖的质量达到甲级。

Description

复合抗磨对辊辊圈及其生产工艺
本发明提供了一种复合辊圈的成分，复合工艺及的热处理工艺。
与本发明的相关技术有美国Climax钼公司的高铬钼铸铁，其成分为高铬钼型15-2-1，C：2.8～3.5％，Cr：14～16％，Mo：1.9～2.2％，Cu：0.5～1.2％，Mn：0.5～0.9％，前苏联耐磨铸铁成分为C：2.7～3.1％，Cr：12～15％，Mo：0.5～0.6％，Mn：3.3～3.9％。
国内使用的产品有两种：一种为铸钢辊圈，材质为中碳铸钢，一种为中锰球铁辊圈，其共同缺点是耐磨性差，寿命低，前者总寿命仅为40天左右，后者的磨损极限也仅50天，就必须车削一次辊面，总寿命为8个月。
本发明的目的在于提供一种高抗磨性，高使用寿命，适合于劣质土制砖并成本低的复合抗磨对辊辊圈生产工艺。
本发明的构成为：
1.复合辊圈外层铬锰钼铸铁成分，加入钒和稀土金属细化莱氏体共晶组织，改善铁液流动性。为控制铬锰钼铸铁的淬透性，用锰和钼综合作用，锰若在下限，则钼应在上限，反之亦然。铬锰钼铁成分：1.9～2.6％C，11.0～14.5％Cr，0.6～2.8％Mn，1.0～1.9％Mo，0.9～1.5％Cu，0.08～0.20％V，RE的残留量为0.01～0.02％。
2.复合浇铸工艺：
用电弧炉或中频感应炉熔炼铬锰钼铸铁和球墨铸铁。球墨铸铁成分：C：3.7～4.0％，Si：2.2～2.6％，Mn≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，RE≤0.0 3％，Mg：0.02-0.04％，余量：Fe，铬锰钼铸铁浇入离心机的开浇温度在1450～1550℃范围。模温100～300℃，开浇后控制加入保护渣时铬锰钼铸铁层温度，保证保护渣加入后尽快溶化并保持液态。浇完铬锰钼铸铁后经过冷待，等保护渣层表面冷到900～1100℃再浇入球墨铸铁铁水，控制球墨铸铁铁水开浇温度1330～1380℃浇完等全部凝固后停机。
3.热处理工艺：
复合辊圈离心浇注完毕停机后，立即脱摸，辊圈红着送入淬火炉加热到940～1000℃范围，进行反稳定化处理，保温1～2小时，由炉中取出进行淬火，淬火冷却速度平均7～10℃/min冷到600～500℃，再控制以20～30℃/h冷速冷到300℃保温1～2小时，继续冷却到80～100℃淬火完毕。淬火后立即进行高温回火，加热速度控制在20～30℃/h。高温回火速度取决于硬度，保证热处理后辊面硬度在HRC55～61范围，其温度范围为450～580℃。
本发明的优点在于：
1.解决了我国砖瓦行业利用礓石上，保证砖的质量在甲级砖水平。
2.铬锰钼铸铁和球铁复合层复合紧密，结合力强。
3.复合辊圈热处理工艺简单，易操作和控制，不易开裂，热处理后铬锰钼铸铁层性能稳定，硬度高，在HRC55～61范围，辊圈内应力小，辊面抗磨性好，对含礓石劣质土平均细碎1000万块砖坯的粘土原料，磨损小于1mm；使用寿命为铸钢辊的25倍，为中锰球铁的3～4倍。
4.生产周期短，在热处理后，可直接用硬质刀具加工成成品辊圈。
5.高速细碎对辊机使用本发明的复合抗磨辊圈，由于抗磨性好，寿命长，减少了车削和安装次数，减少维修费用，并提高车间设备利用率。
实施例
成品对辊辊圈尺寸：Φ700×500mm，厚80mm，其中铬锰钼铸铁层厚35mm；球墨铸铁层厚45mm。
铬锰钼铸铁成分：2.14％C，14.3％Cr，2.03％Mn，1.19％Mo，1.02％Cu，0.10％V，0.01％RE。复合浇注时铬锰钼铸铁开浇温度1465℃，浇完2/3铁水量加保护渣。待保护渣熔化覆盖即测温，待保护渣表面温度降到1050℃以下，开始浇球墨铸铁铁水，球铁铁水温度控制在1360℃，待全部凝固后停机。停机后立即脱模，辊圈红着送入980℃炉中进行反稳定化处理，在980℃保温2小时，取出控制冷却，冷速8℃/mim，冷到550℃再控制以30℃/h冷到300℃保温2小时，再缓冷到90℃出炉。回火时加热速度控制20℃/h，加热到200℃保温2小时，再以30℃/h加热到550℃保温3小时后缓冷，低于100℃出炉。
热处理完毕后用硬质刀具切削加工成成品辊圈。铬锰钼铸铁层硬度在HRC55～60范围，显微组织为Cr7C3莱氏体碳化物及回火屈氏体，经超声波探伤，未发现裂纹或疏松。

Claims (2)

1.一种复合抗磨对辊辊圈，其特征在于：复合辊圈外层铬锰钼铸铁成分为：C：1.9～2.6％，Cr：11.0～14.5％，Mn：0.6～2.8％，Mo：1.0～1.90％，Cu：0.9～1.5％，V：0.08～0.20％，RE的残留量：0.01～0.02％。
2.一种复合抗磨对辊辊圈生产工艺，由复合浇涛，热处理工艺组成其特征在于：
a、复合浇铸工艺：用电弧炉或中频感应炉熔炼铬锰钼铸铁和球墨铸铁，球墨铸铁成分为：C：3.7～4.0％，Si：2.2～2.6％，Mn≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，RE≤0.03％，Mg：0.02-0.04％，余量：Fe，铬锰钼铸铁浇入离心机的开浇温度为1450～1550℃，模温100～300℃，开浇后控制加入保护渣时铬锰钼铸铁层温度，保证保护渣加入后尽快熔化并保持液态，浇完铬锰钼铸铁后经过冷待，等保护渣层表面冷到900～1100℃再浇入球墨铸铁铁水，控制球墨铸铁开浇温度为1330～1380℃，浇完等全部凝固后停机；
b、热处理工艺：离心浇铸停机后，立即脱模，辊圈红着送入淬火炉，加热到940～1000℃范围，进行反稳定化处理，保温1～2小时，由炉中取出进行淬火，冷却速度为7～10℃/min，冷到600～500℃再控制以20～30℃/h冷速冷到300℃，保温1～2小时，继续冷却到100～80℃淬火完毕，然后立即进行高温回火，加热速度控制在20～30℃/h，高温回火温度为450～580℃，保温2小时，炉冷到800～100℃出炉。
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