CN105441808A - 一种用于制备原木旋切机压辊的材料 - Google Patents

一种用于制备原木旋切机压辊的材料 Download PDF

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Abstract

本发明属于合金材料领域，公开了一种用于制备原木旋切机压辊的材料，其由如下重量份的原料制备而得：钇0.01-0.02份、锆0.01-0.02份、铌0.02-0.03份、铈0.05-0.08份、硅0.07-0.09份、钒0.12-0.15份、钼0.15-0.18份、铜0.22-0.28份、钛0.26-0.32份、碳0.4-0.6份、铬0.5-0.7份、钨0.5-0.7份、锰0.8-1.1份、铁100-130份。本发明压辊材料具备较高的机械硬度，抗拉强度和抗弯强度，还具备较好的耐腐蚀性能。

Description

一种用于制备原木旋切机压辊的材料
技术领域
本发明属于合金材料领域，具体属于一种用于制备原木旋切机压辊的材料。
背景技术
原木旋切机也是生产木材单板的主要设备之一，从某种意义上来说，比刨切机使用得更广泛。旋切机按木段是否绕自身轴线旋转可分为同心旋切和偏心旋切两类。同心旋切机中又分为卡轴旋切机和无卡轴旋切机两种。偏心旋切可获得美观的径向花纹，但生产率比同心旋切低。旋切机一般体积大而且结构复杂，上机前需要原木定心，若定心不准，开始旋切时会旋出断续的单板带或窄单板。碎单板或窄单板越多，损失的材质好的边材单板也越多，不利于生产的连续化。原木有弯曲、截面不规则和两端有大小头(尖削度)等易造成旋出的单板为碎单板，浪费木材。并且当原木直径减小到一定程度时，就不能再继续旋切(即剩余木芯造成木材浪费)。压辊是原木旋切机的重要组件，其是由合金钢制备而得，合金钢材料的优劣决定着压辊的性能。开发一种性能优异的原木旋切机压辊的材料是我们研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制备原木旋切机压辊的材料，该材料具备高硬度、高拉伸强度、高韧性以及高耐磨性，材料性能显著优于现用合金钢，且工艺简单易行，质量稳定，使用寿命长，便于大规模生产。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：
一种用于制备原木旋切机压辊的材料，其由如下重量份的原料制备而得：
钇0.01-0.02份、锆0.01-0.02份、铌0.02-0.03份、铈0.05-0.08份、硅0.07-0.09份、钒0.12-0.15份、钼0.15-0.18份、铜0.22-0.28份、钛0.26-0.32份、碳0.4-0.6份、铬0.5-0.7份、钨0.5-0.7份、锰0.8-1.1份、铁100-130份；
优选地，上述材料的制备方法包括如下步骤：
按照重量份称取各原料备用；
将钇、锆、铌、铈、硅、钒、钼、铜、钛、碳、铬、钨以及锰混合，搅拌均匀，然后加热到200-250℃，保温10-20min，得到辅料；
在氩气气体保护下，将铁加热熔化，得到铁熔体，然后添加辅料，进行转炉顶底复合吹炼、RH真空脱气处理，待温度为1650-1700℃时出炉，结晶，然后锻造成合金钢；
将合金钢进行去应力退火，处理结束后进行粗车加工制得辊坯，然后进行调质处理，所述调质处理的淬火保温温度为900℃-950℃，回火保温温度为500℃-600℃，保温时间为30h-35h；再以5℃/s的降温速率冷至室温，进行初步热轧，初步热轧温度为1000-1100℃，初步热轧完成后，以7℃/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热轧，二次热轧的温度为700-800℃，二次热轧完成后，以10℃/s的降温速率冷至室温，抛丸处理即得。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明压辊材料使用多种原料合理配伍制备而成，具备较高的机械硬度，抗拉强度和抗弯强度，还具备较好的耐腐蚀性能；铌金属室温下在空气中是极其稳定的，不与空气作用，能抵御各种侵蚀，并能形成介电氧化层；镍金属能提高钢的塑性和韧性，在高温下有防锈和耐热能力；本发明通过添加多种稀土元素，使得产品内部组织结构的纵横均匀度，合金粉末分散均匀，提高了耐磨性能和耐腐蚀性能；本发明制备工艺简单可行，适合规模化生产。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于制备原木旋切机压辊的材料，其由如下重量份的原料制备而得：
钇0.01份、锆0.01份、铌0.02份、铈0.05份、硅0.07份、钒0.12份、钼0.15份、铜0.22份、钛0.26份、碳0.4份、铬0.5份、钨0.5份、锰0.8份、铁100份；
上述材料的制备方法包括如下步骤：
按照重量份称取各原料备用；
将钇、锆、铌、铈、硅、钒、钼、铜、钛、碳、铬、钨以及锰混合，搅拌均匀，然后加热到200℃，保温20min，得到辅料；
在氩气气体保护下，将铁加热熔化，得到铁熔体，然后添加辅料，进行转炉顶底复合吹炼、RH真空脱气处理，待温度为1650℃时出炉，结晶，然后锻造成合金钢；
将合金钢进行去应力退火，处理结束后进行粗车加工制得辊坯，然后进行调质处理，所述调质处理的淬火保温温度为950℃，回火保温温度为500℃，保温时间为30h；再以5℃/s的降温速率冷至室温，进行初步热轧，初步热轧温度为1000℃，初步热轧完成后，以7℃/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热轧，二次热轧的温度为700℃，二次热轧完成后，以10℃/s的降温速率冷至室温，抛丸处理即得。
实施例2
一种用于制备原木旋切机压辊的材料，其由如下重量份的原料制备而得：
钇0.02份、锆0.02份、铌0.03份、铈0.08份、硅0.09份、钒0.15份、钼0.18份、铜0.28份、钛0.32份、碳0.6份、铬0.7份、钨0.7份、锰1.1份、铁130份；
上述材料的制备方法包括如下步骤：
按照重量份称取各原料备用；
将钇、锆、铌、铈、硅、钒、钼、铜、钛、碳、铬、钨以及锰混合，搅拌均匀，然后加热到250℃，保温10min，得到辅料；
在氩气气体保护下，将铁加热熔化，得到铁熔体，然后添加辅料，进行转炉顶底复合吹炼、RH真空脱气处理，待温度为1700℃时出炉，结晶，然后锻造成合金钢；
将合金钢进行去应力退火，处理结束后进行粗车加工制得辊坯，然后进行调质处理，所述调质处理的淬火保温温度为950℃，回火保温温度为600℃，保温时间为35h；再以5℃/s的降温速率冷至室温，进行初步热轧，初步热轧温度为1100℃，初步热轧完成后，以7℃/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热轧，二次热轧的温度为800℃，二次热轧完成后，以10℃/s的降温速率冷至室温，抛丸处理即得。
实施例3
一、机械性能测试：采用市场常用的旋切机压辊材料作为对照组，分别设置三个组：1为实施例1组，2为实施例2组，3为对照组；具体试验结果如下表1：
表1
二、根据GB10124-1988金属材料试验室均匀腐蚀全浸试验方法，将上述实施例制备的试样斜立放于3.5%NaCl溶液中，以市场常用旋切机压辊材料为对照，4天后取出用CrO3+AgNO3+Ba(NO3)2+蒸馏水清除试样表面的腐蚀产物，然后再用丙酮和无水酒精清洗，测腐蚀速率（mm/a）。上述各实施例中得到的材料的腐蚀速率如表2所示。
表2
编号 腐蚀速率（mm/a）
实施例1 0.17
实施例2 0.18
对照 0.26
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种用于制备原木旋切机压辊的材料，其由如下原料制备而得：钇、锆、铌、铈、硅、钒、钼、铜、钛、碳、铬、钨、锰、铁。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料由如下重量份的原料制备而得：钇0.01-0.02份、锆0.01-0.02份、铌0.02-0.03份、铈0.05-0.08份、硅0.07-0.09份、钒0.12-0.15份、钼0.15-0.18份、铜0.22-0.28份、钛0.26-0.32份、碳0.4-0.6份、铬0.5-0.7份、钨0.5-0.7份、锰0.8-1.1份、铁100-130份。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，优选地，所述材料的制备方法包括如下步骤：
1）按照重量份称取各原料备用；
2）将钇、锆、铌、铈、硅、钒、钼、铜、钛、碳、铬、钨以及锰混合，搅拌均匀，然后加热到200-250℃，保温10-20min，得到辅料；
3）在氩气气体保护下，将铁加热熔化，得到铁熔体，然后添加辅料，进行转炉顶底复合吹炼、RH真空脱气处理，待温度为1650-1700℃时出炉，结晶，然后锻造成合金钢；
4）将合金钢进行去应力退火，处理结束后进行粗车加工制得辊坯，然后进行调质处理，所述调质处理的淬火保温温度为900℃-950℃，回火保温温度为500℃-600℃，保温时间为30h-35h；再以5℃/s的降温速率冷至室温，进行初步热轧，初步热轧温度为1000-1100℃，初步热轧完成后，以7℃/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热轧，二次热轧的温度为700-800℃，二次热轧完成后，以10℃/s的降温速率冷至室温，抛丸处理即得。
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