CN108588583B - 一种耐磨轧机导卫的制造方法 - Google Patents

一种耐磨轧机导卫的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨轧机导卫的制造方法，通过先将铁、高纯钪合金和金属铝混合加热熔化，然后将钢水温度升至1590～1720℃，依次加入钨铁、金属钛、硅钙合金，继续将钢水温度升至1800～2080℃，并依次加入锆铁和金属铬，保温2～3分钟后出炉；将稀土镁合金和硼铁破碎，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；将钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫；然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。本发明通过上述材料构成的导卫，能够制备出一种耐磨且性能极好的导卫；不仅耐磨，而且强度高，而且本发明中的制造方法简单易行，通过融化冲模，能够进一步地加强导卫的性能；本发明中的方法简单且易于实用。

Description

一种耐磨轧机导卫的制造方法
技术领域
本发明属于轧机导卫领域，涉及一种耐磨轧机导卫，具体是一种耐磨轧机导卫的制造方法。
背景技术
轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。导卫板是钢材轧制中的重要部件，其使用寿命直接影响钢材的产量。国内使用的导卫板通常用镍铬(镍基)合金、高铬铸铁或普通铸铁整体俦造而成。经测定，钢坯通过导卫板时，接触面以下2mm处温度达720℃,以下lmm处达800℃以上。
而在当前缺乏一种有效而且耐用的导卫，而且缺乏一种简单易行的导卫制造方法；为解决上述缺陷，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨轧机导卫的制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐磨轧机导卫的制造方法，采用质量百分比3.6-5.2％金属铬、0.33-0.48％的硼铁、1.5-2.1％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.63-0.82％的镍铬铸铁、0.2-0.4％的金属钛、1.2-2.1％的金属铝、0.35-0.50％的锆铁、1.25-2.7％的钨铁、0.06-0.15％高纯钪合金、0.6-0.8％的硅钙合金和0.15-0.30％稀土镁合金以及余量为铁的配料；
所述制造步骤如下：
步骤一：先将铁、高纯钪合金和金属铝混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入镍铬铸铁；
步骤二：然后将钢水温度升至1590～1720℃，依次加入钨铁、金属钛、硅钙合金，继续将钢水温度升至1800～2080℃，并依次加入锆铁和金属铬，保温2～3分钟后出炉；
步骤三：将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤四：将步骤三的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤五：在500～520℃对导卫进行热处理，保温时间4～6小时，然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。
进一步地，所述硅铁的化学组成质量分数％：72-80Si,0.5-1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量；
锰铁的化学组成质量分数％：78-85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量；
钨铁的化学组成质量分数％：58-65Wu,≤1.5C,≤2.0Al,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量；
锆铁的化学组成质量分数％：50-55Zr,23-27Si，5-7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06-0.12C,Fe余量；
硼铁的化学组成质量分数％：19-21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量。
进一步地，所述镍铬铸铁的化学组成质量分数％：35-41Cr,20-30Ni,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,余量为Fe；
钪合金的化学组成质量分数％：60-75Sc，10-15Al，12-17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量；
硅钙合金的化学组成质量分数％：31-35Ca,56-63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量；
稀土镁合金的化学组成质量分数％：8.0-10.0RE,Ce/RE≥46,8.0-10.0Mg,1.0-3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量。
本发明的有益效果：一种耐磨轧机导卫的制造方法，通过先将铁、高纯钪合金和金属铝混合加热熔化，然后将钢水温度升至1590～1720℃，依次加入钨铁、金属钛、硅钙合金，继续将钢水温度升至1800～2080℃，并依次加入锆铁和金属铬，保温2～3分钟后出炉；将稀土镁合金和硼铁破碎，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；将钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫；然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。
本发明通过上述材料构成的导卫，能够制备出一种耐磨且性能极好的导卫；不仅耐磨，而且强度高，而且本发明中的制造方法简单易行，通过融化冲模，能够进一步地加强导卫的性能；本发明中的方法简单且易于实用，材料容易获取，且成本不高；本发明简单有效。
具体实施方式
一种耐磨轧机导卫的制造方法，采用质量百分比3.6-5.2％金属铬、0.33-0.48％的硼铁、1.5-2.1％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.63-0.82％的镍铬铸铁、0.2-0.4％的金属钛、1.2-2.1％的金属铝、0.35-0.50％的锆铁、1.25-2.7％的钨铁、0.06-0.15％高纯钪合金、0.6-0.8％的硅钙合金和0.15-0.30％稀土镁合金以及余量为铁的配料；
所述制造步骤如下：
步骤一：先将铁、高纯钪合金和金属铝混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入镍铬铸铁；
步骤二：然后将钢水温度升至1590～1720℃，依次加入钨铁、金属钛、硅钙合金，继续将钢水温度升至1800～2080℃，并依次加入锆铁和金属铬，保温2～3分钟后出炉；
步骤三：将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤四：将步骤三的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤五：在500～520℃对导卫进行热处理，保温时间4～6小时；
步骤六：然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。
进一步地，所述硅铁的化学组成质量分数％：72-80Si,0.5-1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,Fe余量；
锰铁的化学组成质量分数％：78-85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量；
钨铁的化学组成质量分数％：58-65Wu,≤1.5C,≤2.0Al,≤0.35P，≤0.03S,Fe余量；
锆铁的化学组成质量分数％：50-55Zr,23-27Si，5-7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06-0.12C,Fe余量；
硼铁的化学组成质量分数％：19-21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量。
进一步地，所述镍铬铸铁的化学组成质量分数％：35-41Cr,20-30Ni,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,余量为Fe；
钪合金的化学组成质量分数％：60-75Sc，10-15Al，12-17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,Fe余量；
硅钙合金的化学组成质量分数％：31-35Ca,56-63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,Fe余量；
稀土镁合金的化学组成质量分数％：8.0-10.0RE,Ce/RE≥46,8.0-10.0Mg,1.0-3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量。
实施例2：在步骤六之前还可以对导卫进行渗碳工艺处理，所述渗碳工艺处理包括如下步骤：
S1：对导卫进行粗加工：校平和对导卫进行初步磨削，在铣床上加工导卫的工作面和渗碳淬火面两边的斜面，单边留量为(5+0.1)mm，表面粗糙度为Ra＝3.2微米；
S2：对经过粗加工之后的导卫进行渗碳处理：在导卫的四角加工通孔，通孔用于渗碳处理，孔口倒角均为2×45°；
所述渗碳处理工艺如下：对导卫进行升温，升温速度不大于75℃/h，升温到630℃时通甲醇，升到760℃时通异丙醇，升温到935-955℃时保温，先放入渗碳试样，均温1.9-2.4h，之后在碳势1.25％条件下强渗45-50h，然后在碳势0.83％条件下扩散23-26h，在碳势0.83％条件下降温到790℃±10℃停炉，降温时间为5-6h，最后自然冷却至低于420℃出炉；
S3：对导卫进行半精加工，将导卫的各尺寸加工留量均为1mm+0.1mm，表面粗糙度为Ra＝3.2微米；
S4：对导卫进行淬火及低温回火进行处理，淬火工艺为：在低于330℃时入炉，再开始升温，升温速度不大于55℃/h，升温到825-835℃时保温4.5-5.5h，油冷至130-180℃；采用的回火工艺是：随炉升温，升温到180℃±10℃时保温5-5.5h，出炉空冷；
S5：对导卫进行再次半精加工，将导卫的各尺寸加工留量均为0.4mm+0.2mm；
S6：时效处理，将导卫随炉升温到170℃±10℃并保温10-12h，出炉空冷；
S7：对导卫进行精加工，在磨床上加工到成品尺寸要求。
一种耐磨轧机导卫的制造方法，通过先将铁、高纯钪合金和金属铝混合加热熔化，然后将钢水温度升至1590～1720℃，依次加入钨铁、金属钛、硅钙合金，继续将钢水温度升至1800～2080℃，并依次加入锆铁和金属铬，保温2～3分钟后出炉；将稀土镁合金和硼铁破碎，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；将钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫；然后空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度。
本发明通过上述材料构成的导卫，能够制备出一种耐磨且性能极好的导卫；不仅耐磨，而且强度高，而且本发明中的制造方法简单易行，通过融化冲模，能够进一步地加强导卫的性能；本发明中的方法简单且易于实用，材料容易获取，且成本不高；本发明简单有效。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种耐磨轧机导卫的制造方法,其特征在于，采用质量百分比3.6-5.2％金属铬、0.33-0.48％的硼铁、1.5-2.1％的硅铁、0.8-1.0％的锰铁、0.63-0.82％的镍铬铸铁、0.2-0.4％的金属钛、1.2-2.1％的金属铝、0.35-0.50％的锆铁、1.25-2.7％的钨铁、0.06-0.15％高纯钪合金、0.6-0.8％的硅钙合金和0.15-0.30％稀土镁合金以及余量为铁的配料；
所述制造步骤如下：
步骤一：先将铁、高纯钪合金和金属铝混合加热熔化，钢水熔清后加入硅铁和锰铁，3～5分钟后加入镍铬铸铁；
步骤二：然后将钢水温度升至1590～1720℃，依次加入钨铁、金属钛、硅钙合金，继续将钢水温度升至1800～2080℃，并依次加入锆铁和金属铬，保温2～3分钟后出炉；
步骤三：将稀土镁合金和硼铁破碎至粒度为8～12mm的小块，经180～220℃烘干2～4小时后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；
步骤四：将步骤三的钢水采用腊模精铸的方法浇铸导卫，钢水浇注温度1440～1460℃，浇注1～2小时后开箱空冷导卫，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；
步骤五：在500～520℃对导卫进行热处理，保温时间4～6小时；
步骤六：对导卫空气冷却至室温，最后精加工至规定尺寸和精度；
所述硅铁的化学组成质量分数％：72-80Si,0.5-1.5Al,≤0.05P，≤0.04S,≤0.15C,余量为Fe；
锰铁的化学组成质量分数％：78-85Mn,≤1.5C,≤2.0Si,≤0.35P，≤0.03S,余量为Fe；
钨铁的化学组成质量分数％：58-65W,≤1.5C,≤2.0Al,≤0.35P，≤0.03S, 余量为Fe；
锆铁的化学组成质量分数％：50-55Zr,23-27Si，5-7Al,≤0.6Ti,≤0.08P，0.06-0.12C,余量为Fe；
硼铁的化学组成质量分数％：19-21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，余量为Fe；
所述镍铬铸铁的化学组成质量分数％：35-41Cr,20-30Ni,C≤0.1,Si≤1.5,S≤0.04,P≤0.03,余量为Fe；
钪合金的化学组成质量分数％：60-75Sc，10-15Al，12-17N,<0.045P，<0.045S,<0.50C,余量为Fe；
硅钙合金的化学组成质量分数％：31-35Ca,56-63Si,C≤0.8,Al≤2.0,P≤0.04,S≤0.05,余量为Fe；
稀土镁合金的化学组成质量分数％：8.0-10.0RE,Ce/RE≥46,8.0-10.0Mg,1.0-3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,余量为Fe；
在步骤六之前对导卫进行渗碳工艺处理，所述渗碳工艺处理包括如下步骤：
S1：对导卫进行粗加工：校平和对导卫进行初步磨削，在铣床上加工导卫的工作面和渗碳淬火面两边的斜面，单边留量为(5+0.1)mm，表面粗糙度为Ra＝3.2微米；
S2：对经过粗加工之后的导卫进行渗碳处理：在导卫的四角加工通孔，通孔用于渗碳处理，孔口倒角均为2×45°；
所述渗碳处理工艺如下：对导卫进行升温，升温速度不大于75℃/h，升温到630℃时通甲醇，升到760℃时通异丙醇，升温到935-955℃时保温，先放入渗碳试样，均温1.9-2.4h，之后在碳势1.25％条件下强渗45-50h，然后在碳势0.83％条件下扩散23-26h，在碳势0.83％条件下降温到790℃±10℃停炉，降温时间为5-6h，最后自然冷却至低于420℃出炉；
S3：对导卫进行半精加工，将导卫的各尺寸加工留量均为1mm+0.1mm，表面粗糙度为Ra＝3.2微米；
S4：对导卫进行淬火及低温回火进行处理，淬火工艺为：在低于330℃时入炉，再开始升温，升温速度不大于55℃/h，升温到825-835℃时保温4.5-5.5h，油冷至130-180℃；采用的回火工艺是：随炉升温，升温到180℃±10℃时保温5-5.5h，出炉空冷；
S5：对导卫进行再次半精加工，将导卫的各尺寸加工留量均为0.4mm+0.2mm；
S6：时效处理，将导卫随炉升温到170℃±10℃并保温10-12h，出炉空冷；
S7：对导卫进行精加工，在磨床上加工到成品尺寸要求。
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