CN106363027B - 一种多复合基成型的柔性导卫导轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多复合基成型的柔性导卫导轮及其制备方法。包括工作环、基环和基柱，所述工作环套在基环上，所述基柱均布固定在工作环和基环之间。本发明的柔性导卫导轮采用工作环套在基环上，通过填充基固定在工作环和基环之间形成的复合型导轮，采用浇注的方式将工作环与基环连接成型，通过采用高硬度的工作环作为该导轮工作时的接触面，通过基环实现与轴承等结构的固定连接；通过软性的填充基与硬性的基柱作为柔性结构，实现该导轮的塑性变化，提高导轮使用的稳定性。

Description

一种多复合基成型的柔性导卫导轮及其制备方法
技术领域
本发明属于导卫导轮技术领域，特别是涉及一种多复合基成型的柔性导卫导轮及其制备方法。
背景技术
导轮是在热轧棒材生产线中消耗量较大的重要备件，是轧钢导卫总成中的关键部件，影垧着轧机作业率等技术经济指标。使用的很多导卫件耐热性能不足，出现粘钢等现象，还有一些工艺件耐磨性、热疲劳性能不好，影响了使用寿命以及轧材质量。
硬度磨损的物理本质是一种特殊形式的断裂过程，发生在磨损件的表层和亚表层。在考虑硬度值时，不能简单认为硬度越高耐磨性越好，要充分考虑其在各种状态下的硬度。比如:工作过程中由于表面硬化或软化而改变了的硬度；由于与高温轧件接触而使表面温度升高，要考虑高温硬度。
韧性滚动导轮的断裂一般为脆性断裂。为防止脆断的发生，要不断提高材料的抗断裂能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多复合基成型的柔性导卫导轮及其制备方法，柔性导卫导轮采用工作环套在基环上，通过填充基固定在工作环和基环之间形成的复合型导轮，采用浇注的方式将工作环与基环连接成型，通过软性的填充基与硬性的基柱作为柔性结构，实现该导轮的塑性变化，提高导轮使用的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种多复合基成型的柔性导卫导轮，包括工作环、基环和基柱，所述工作环套在基环上，所述基柱均布固定在工作环和基环之间。
进一步地，所述工作环套在基环通过填充基固定在工作环和基环之间。
进一步地，所述工作环的厚度在5mm-10mm的范围；所述基环的厚度在2mm-8mm的范围；所述基柱的直径在5mm-20mm的范围。
一种多复合基成型的柔性导卫导轮的制备方法，包括如下步骤：
A：工作环的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、1.0～1.5％的金属铝、0.5～0.82％的RE、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金和0.3～0.5％的钛铁配料，余量为Q235废钢，在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到工作环毛坯，工作环毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到工作环；
B：基柱的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Ni9Ti、1.0～1.5％的金属铝、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到基柱毛坯，基柱毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到基柱；
C：基环的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金属铝、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到基环毛坯，基环毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到基环；
D填充基的制备：采用质量分数为20～25％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金属铝、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
F将工作环套在基环上，放置在浇注模上，并将基柱均布放置工作环与基环之间，然后将D制备的填充基温度降至1450～1470℃后，浇注到工作环与基环之间，冷却至室温并进行精加工得到该柔性导卫导轮。
进一步地，所述Cr12MoV冷作模具钢废料的化学成分质量分数为：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
进一步地，所述1Cr18Ni9Ti不锈钢的化学成分质量分数为：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
进一步地，所述1Cr18Mn8Ni5N不锈钢的化学成分质量分数为：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
本发明具有以下有益效果：
本发明的柔性导卫导轮采用工作环套在基环上，通过填充基固定在工作环和基环之间形成的复合型导轮，采用浇注的方式将工作环与基环连接成型，通过采用高硬度的工作环作为该导轮工作时的接触面，通过基环实现与轴承等结构的固定连接；通过软性的填充基与硬性的基柱作为柔性结构，实现该导轮的塑性变化，提高导轮使用的稳定性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种多复合基成型的柔性导卫导轮的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
参考附图1所示，一种多复合基成型的柔性导卫导轮，工作环1、基环2和基柱3，工作环1套在基环2上，基柱3均布固定在工作环1和基环2之间，工作环1的外表面为现有导轮的外表面结构，基环2为与轴承配合的圆环，基柱3为一合金圆柱。
其中，工作环1套在基环2通过填充基4固定在工作环1和基环2之间。
其中，工作环1的厚度在5mm-10mm的范围；基环2的厚度在2mm-8mm的范围；基柱3的直径在5mm-20mm的范围。
一种多复合基成型的柔性导卫导轮的制备方法，包括如下步骤：
A：工作环的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、1.0～1.5％的金属铝、0.5～0.82％的RE、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金和0.3～0.5％的钛铁配料，余量为Q235废钢，在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到工作环毛坯，工作环毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到工作环；
B：基柱的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Ni9Ti、1.0～1.5％的金属铝、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到基柱毛坯，基柱毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到基柱；
C：基环的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金属铝、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到基环毛坯，基环毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到基环；
D填充基的制备：采用质量分数为20～25％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金属铝、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
F将工作环套在基环上，放置在浇注模上，并将基柱均布放置工作环与基环之间，然后将D制备的填充基温度降至1450～1470℃后，浇注到工作环与基环之间，冷却至室温并进行精加工得到该柔性导卫导轮。
其中，Cr12MoV冷作模具钢废料的化学成分质量分数为：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
其中，1Cr18Ni9Ti不锈钢的化学成分质量分数为：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
其中，1Cr18Mn8Ni5N不锈钢的化学成分质量分数为：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种多复合基成型的柔性导卫导轮，其特征在于，包括工作环(1)、基环(2)和基柱(3)，所述工作环(1)套在基环(2)上，所述基柱(3)均布固定在工作环(1)和基环(2)之间。
2.根据权利要求1所述的一种多复合基成型的柔性导卫导轮，其特征在于，所述工作环(1)套在基环(2)通过填充基(4)固定在工作环(1)和基环(2)之间。
3.根据权利要求1所述的一种多复合基成型的柔性导卫导轮，其特征在于，所述工作环(1)的厚度在5mm-10mm的范围；所述基环(2)的厚度在2mm-8mm的范围；所述基柱(3)的直径在5mm-20mm的范围。
4.如权利要求1-3任一所述的一种多复合基成型的柔性导卫导轮的制备方法，包括如下步骤：
A：工作环的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、1.0～1.5％的金属铝、0.5～0.82％的RE、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金和0.3～0.5％的钛铁配料，余量为Q235废钢，在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到工作环毛坯，工作环毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到工作环；
B：基柱的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Ni9Ti、1.0～1.5％的金属铝、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到基柱毛坯，基柱毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到基柱；
C：基环的制备：采用质量分数为40～45％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金属铝、1.0～1.2％的硼铁、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
当钢水温度降至1450～1470℃时，将钢水浇入铸型，得到基环毛坯，基环毛坯经清砂、去浇冒口处理后，入炉加热至880～920℃，保温4～6小时后，炉冷至温度低于500℃后空冷至室温，然后进行加工，经热处理后得到基环；
D填充基的制备：采用质量分数为20～25％的Cr12MoV冷作模具钢废料、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金属铝、1.8～2.0％的氮化铬铁、1.6～1.8％的硅钙钡合金、0.6～0.8％的稀土镁硅铁合金，余量为Q235废钢；在中频感应电炉内混合加热熔化，室温静置1-2h后，出炉入浇包；
F将工作环套在基环上，放置在浇注模上，并将基柱均布放置工作环与基环之间，然后将D制备的填充基温度降至1450～1470℃后，浇注到工作环与基环之间，冷却至室温并进行精加工得到该柔性导卫导轮。
5.根据权利要求4所述的一种多复合基成型的柔性导卫导轮的制备方法，其特征在于，所述Cr12MoV冷作模具钢废料的化学成分质量分数为：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
6.根据权利要求4所述的一种多复合基成型的柔性导卫导轮的制备方法，其特征在于，所述1Cr18Ni9Ti不锈钢的化学成分质量分数为：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
7.根据权利要求4所述的一种多复合基成型的柔性导卫导轮的制备方法，其特征在于，所述1Cr18Mn8Ni5N不锈钢的化学成分质量分数为：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量为Fe。
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