CN109338204A - 一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法 - Google Patents
一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109338204A CN109338204A CN201811525694.5A CN201811525694A CN109338204A CN 109338204 A CN109338204 A CN 109338204A CN 201811525694 A CN201811525694 A CN 201811525694A CN 109338204 A CN109338204 A CN 109338204A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutter ring
- temperature
- cutter
- forging
- blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 93
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 92
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 70
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 70
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 36
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 29
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 29
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 28
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 26
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 26
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 26
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 15
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 108010038629 Molybdoferredoxin Proteins 0.000 claims description 13
- HBELESVMOSDEOV-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Mo] Chemical compound [Fe].[Mo] HBELESVMOSDEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 13
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 13
- 229910000592 Ferroniobium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N iron niobium Chemical compound [Fe].[Fe].[Nb] ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
- C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/32—Soft annealing, e.g. spheroidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/22—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/006—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with use of an inert protective material including the use of an inert gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明提供一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C 0.48‑0.55%,Si 0.3‑0.58%,Mn 0.2‑0.5%,Cr 6.1‑7%,Mo 1.2‑1.7%,V 0.6‑0.75%,Nb 0.01‑0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,利用本发明技术方案可使基体纯净、二次碳化物弥散分布,无大块一次碳化物刀圈合金。本发明提供的滚刀刀圈比高碳刀圈的硬度相同时耐磨性提高30%,且冲击韧性和回火稳定性显著改善。
Description
技术领域
本发明属于刀圈及加工处理领域,特别涉及一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法。
背景技术
隧道掘进机(盾构机或TBM)为先进的隧道掘进设备,是隧道工程中重要的施工设备,主要用于地铁隧道、水利工程、跨海隧道、国防工程以及城市地下管网等领域。施工过程中利用安装于刀盘上的刀具的碾压作用进行破岩,而盘形滚刀圈是目前使用最多的盾构刀具,盘形滚刀经常在强挤压、大扭矩、强冲击、高磨损的恶劣环境下运行,是隧道施工中失效概率最大的零部件,盘形刀圈主要失效方式为:磨损、非正常磨损、开裂、卷边等。刀圈的失效直接影响施工周期和施工成本。因此,对盘形刀圈的质量尤其是硬度和耐磨性提出较高要求,同时保证足够韧性,避免施工过程中盘形刀圈开裂现象的发生。
国内盘形滚刀刀圈材料主要包括9Cr2Mo、6Cr4W2Mo2V、40CrNiMo、4Cr5MoSiV1钢等,此外X50CrVMo5-1(DIN标准)钢作为国外刀圈材料使用较广泛的钢种也在国内广泛使用。这些材料或者耐磨性优良,或者韧性高,但难以满足对复杂工况的要求,如在石英含量高的地段岩石强度高刀圈容易磨损,而在软硬不均的地段容易导致刀圈开裂,因此高硬度、高耐磨、高韧性合金对于提高盘形滚刀圈的应用范围和使用寿命具有重要意义。
中国发明专利CN106566983B,公开了高性能盘型滚刀刀圈材料及其生产工艺,制造该滚刀刀圈材料的主要成份为C 0.35-0.42%、Mn 0.2-0.5%、Si 0.8-1.2%、Cr 5.0-5.5%、Mo 1.8-2.5%、V 0.8-1.2%、Co 2.0-2.5%,Ni<0.30%,P≤0.01%、S≤0.005%及配量的Fe。用此刀圈材料加工出的刀圈的硬度达到58~60HRC,冲击功ak14~16J/cm2,较H13钢硬度更高且韧性也提高,提高了刀圈使用寿命。但是该专利所述的刀圈材料,在锻造时易出现大尺寸的一次碳化物且易开裂,由于添加了昂贵的Co元素,其生产工成本高。
中国发明专利CN1670235A,公开了盾构机盘形滚刀刀圈及其制造方法,制造该滚刀刀圈材料的主要成份为C 0.38-0.45%、Mn 0.4-0.8%、Si 0.2-1.2%、Cr 4.0-6.0%、Mo1.0-2.0%、V 0.8-2.0%、0.005%≤P≤0.03%、0.005%≤S≤0.03%及配量的Fe。该刀圈的硬度为55~57HRC,冲击值ak为18-20J/cm2,根据该专利所述的刀圈成分,在锻造时易出现大尺寸的一次碳化物,公开硬度仅为55~57HRC,硫含量较高,最终将影响盘形滚刀刀圈的纯净度、耐磨性能和韧性。
为了满足盾构刀具在恶劣地质条件下的应用,要求盾构刀圈不但硬度高耐磨而且韧性好,目前报道的刀圈材料均不能满足上述要求。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法,该滚刀刀圈具有高耐磨性、高硬度和高韧性。
本发明具体技术方案如下:
本发明提供一种耐磨型盘形滚刀刀圈,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C 0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb 0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe。
进一步的改进,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C 0.51-0.53%,Si 0.32-0.37%,Mn 0.25-0.32%,Cr 6.2-6.5%,Mo 1.45-1.52%,V 0.68-0.71%,Nb 0.02-0.03%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe。
进一步的改进,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe。
本发明另一方面提供一种耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法,该方法包括如下步骤:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb 0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;在氩气保护下,防止钢中溶入大气中的氧;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;通过控制熔炼制度改善钢的凝固条件,从而降低元素偏析、减少疏松缩孔等缺陷、提高铸锭致密性;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,获得锻造坯料;
6)刀圈成型:通过冲孔、模锻或捻环工艺将锻造坯料加工成刀圈毛坯;
7)热处理:将刀圈毛坯装炉,进行热处理;冷却方式采用水冷/雾冷/风冷,起到细化晶粒、均匀组织的作用;
8)球化退火:对经过热处理后的刀圈毛坯进行球化退化处理。
通过以上工艺,可使刀圈中二次碳化物球化、均匀分布、硬度高、韧性高。
进一步的改进,步骤1)熔炼温度为1750-1880℃。
进一步的改进,锻造的具体工艺为:锻造时加热温度为1220-1255℃,开锻温度为1180-1230℃,终锻温度830-880℃,优选地,锻造时加热温度为1230-1250℃,开锻温度为1200-1215℃,终锻温度850-870℃。
进一步的改进,刀圈成型的具体工艺为:将锻造坯料在1220-1280℃下进行保温,优选为1240-1260℃下进行保温,保温时间为3-6h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1200-1250℃,优选为1210-1230℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为850-880℃,优选为860-870℃。
进一步的改进,热处理的具体工艺为:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于620-700℃待温1-2h,优选为于665-680℃待温1-2h,升温至1020-1050℃保温1-2h,然后快速冷至420-470℃,优选为440-450℃。
进一步的改进,球化退火的具体工艺为:将经过热处理的刀圈毛坯于420-470℃装炉,升温至870-880℃保温5-10h,以小于25℃速度缓冷至670-750℃,优选为690-700,保温4-8h,再以小于25℃的速度缓冷至420-500℃,优选为440-460℃,出炉空冷。
进一步的改进,本发明提供的耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法包括如下步骤:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1820℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb 0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1240℃,开锻温度为1210℃,终锻温度850℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1255℃下进行保温,保温时间为4h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1215℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为867℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于670℃待温1.5h,升温至1030℃保温1.5h,然后快速冷至445℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于430℃装炉,升温至875℃保温7h,以15℃速度缓冷至680℃保温5.5h,再以10℃的速度缓冷至450℃,出炉空冷。
本发明所提供的耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法,其具有以下优点:利用本发明技术方案可使基体纯净、二次碳化物弥散分布,无大块一次碳化物刀圈合金。本发明提供的滚刀刀圈比高碳刀圈的硬度相同时耐磨性提高30%,且冲击韧性和回火稳定性显著改善。
附图说明
图1为本发明耐磨型盘形滚刀刀圈的高倍组织图;
图2为本发明耐磨型盘形滚刀刀圈的耐磨性试验;
图3为本发明耐磨型盘形滚刀刀圈的回火稳定性试验;
图4为本发明耐磨型盘形滚刀刀圈的V型缺口冲击韧性试验;
图5为本发明耐磨型盘形滚刀刀圈的U型缺口冲击韧性试验。
具体实施方式
实施例1至实施例8
本发明各实施例提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分比见表1。
表1各实施例制备滚刀刀圈材料的成分及重量百分比(%)
利用以上实施例中的刀圈合金制备刀圈的方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1820℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照各实施例制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1240℃,开锻温度为1210℃,终锻温度850℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1255℃下进行保温,保温时间为4h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1215℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为867℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于670℃待温1.5h,升温至1030℃保温1.5h,然后快速冷至445℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于430℃装炉,升温至875℃保温7h,以15℃速度缓冷至680℃保温5.5h,再以10℃的速度缓冷至450℃,出炉空冷。
实施例9
本发明实施例9提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.55%,Si 0.58%,Mn 0.45%,Cr 7%,Mo 1.7%,V 0.7%,Nb 0.03%,P0.015%,S 0.0008%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1750℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.55%,Si0.58%,Mn 0.45%,Cr 7%,Mo 1.7%,V 0.7%,Nb 0.03%,P 0.015%,S 0.0008%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1220℃,开锻温度为1180℃,终锻温度830℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1220℃下进行保温,保温时间为6h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1200℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为850℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于620℃待温2h,升温至1020℃保温1h,然后采用快速冷至420℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于420℃装炉,升温至870℃保温10h,以15℃速度缓冷至670℃保温4h,再以10℃的速度缓冷至420℃,出炉空冷。
实施例10
本发明实施例10提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P0.008%,S 0.0002%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1880℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.52%,Si0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P 0.008%,S 0.0002%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1255℃,开锻温度为1230℃,终锻温度880℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1280℃下进行保温,保温时间为3h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1250℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为880℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于700℃待温1h,升温至1050℃保温1h,然后采用快速冷至470℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于470℃装炉,然后升温至880℃保温5h,以20℃速度缓冷至750℃保温4h,再以10℃的速度缓冷至480℃,出炉空冷。
实施例11
本发明实施例11提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P0.008%,S 0.0002%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1780℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.52%,Si0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P 0.008%,S 0.0002%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1230℃,开锻温度为1200℃,终锻温度850℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1240℃下进行保温,保温时间为4h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1210℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为860℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于665℃待温1.2h,升温至1035℃保温1.2h,然后快速冷至440℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯毛坯于420℃装炉,升温至870℃保温6h,以20℃速度缓冷至690℃保温5h,再以15℃的速度缓冷至440℃,出炉空冷。
实施例12
本发明实施例12提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P0.008%,S 0.0002%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1840℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.52%,Si0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P 0.008%,S 0.0002%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1250℃,开锻温度为1215℃,终锻温度870℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1260℃下进行保温,保温时间为5h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1230℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为870℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于680℃待温1h,升温至1040℃保温1h,然后采用快速冷至450℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于440℃装炉,然后升温至870℃保温8h,以10℃速度缓冷至700℃保温6h,再以20℃的速度缓冷至460℃,出炉空冷。
实施例13
本发明实施例13提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P0.008%,S 0.0002%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1820℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.52%,Si0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P 0.008%,S 0.0002%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1240℃,开锻温度为1210℃,终锻温度850℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1255℃下进行保温,保温时间为4h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1215℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为867℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于670℃待温1.5h,升温至1030℃保温1.5h,然后快速冷至445℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于430℃装炉,升温至875℃保温7h,以15℃速度缓冷至680℃保温5.5h,再以10℃的速度缓冷至450℃,出炉空冷。
对照例1-8
本发明各对照例提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分比见表2。
表2各对照例制备滚刀刀圈材料的成分及重量百分比(%)
对照例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
C | 0.45 | 045 | 0.39 | 0.8 | 0.46 | 0.52 | 0.58 | 0.52 |
Si | 0.5 | 1.2 | 0.98 | 1.1 | 0.2 | 0.35 | 0.6 | 0.35 |
Mn | 0.65 | 0.8 | 0.42 | 0.4 | 0.6 | 0.27 | 0.2 | 0.27 |
Cr | 5.2 | 6 | 5.32 | 8 | 6.2 | 6 | 7.2 | 6.4 |
Mo | 1.4 | 2 | 2.14 | 3 | 1.5 | 1.0 | 1.8 | 1.5 |
V | 0.8 | 2 | 1.04 | 2.1 | 0.7 | 0.8 | 0.5 | 0.7 |
Nb | 0.5 | -- | -- | -- | 0.002 | 0.002 | 0.002 | -- |
P | <0.03 | 0.005 | 0.009 | <0.03 | 0.008 | 0.008 | 0.008 | 0.008 |
S | <0.03 | 0.005 | 0.004 | <0.01 | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 |
Co | -- | -- | 2.38 | -- | -- | -- | -- | -- |
Ni | -- | -- | 0.23 | -- | -- | -- | -- | 0.05 |
Fe | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
利用以上对照例中的刀圈合金制备刀圈的方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1820℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照各对照例制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1240℃,开锻温度为1210℃,终锻温度850℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1255℃下进行保温,保温时间为4h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1215℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为867℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于670℃待温1.5h,升温至1030℃保温1.5h,然后快速冷至445℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于430℃装炉,升温至875℃保温7h,以15℃速度缓冷至680℃保温5.5h,再以10℃的速度缓冷至450℃,出炉空冷。
对照例9
本发明对照例9提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P0.008%,S 0.0002%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1740℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.52%,Si0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P 0.008%,S 0.0002%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1210℃,开锻温度为1170℃,终锻温度900℃获得锻造坯料;
5)刀圈成型:将锻造坯料在1210℃下进行保温,保温时间为5h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1180℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为890℃;
6)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于600℃待温1.5h,升温至1000℃保温2h,然后快速冷至410℃;
7)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于410℃装炉,升温至890℃保温7.5h,以50℃速度缓冷至660℃保温6h,再以30℃的速度缓冷至410℃,出炉空冷。
对照例10
本发明对照例10提供的制备耐磨型盘形滚刀刀圈材料的成分及各成分的重量百分如下:
C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P0.008%,S 0.0002%,余量为Fe。
耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法为:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1900℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.52%,Si0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V 0.7%,Nb 0.02%,P 0.008%,S 0.0002%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1260℃,开锻温度为1240℃,终锻温度820℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1300℃下进行保温,保温时间为5h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1260℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为840℃;
7)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于480℃装炉,升温至890℃保温7.5h,以30℃速度缓冷至760℃保温6h,再以40℃的速度缓冷至500℃,出炉空冷。
耐磨型盘形滚刀刀圈力学性能考察
试验例1高倍组织
从图1中可以看出,本发明提供的耐磨型盘形滚刀刀圈偏析基本消除,组织细小均匀,基体上弥散分布着小颗粒的碳化物。
试验例2耐磨性的考察
采用橡胶轮磨损试验机进行磨损试验,比较实施例1-13、对照例1-10的滚刀刀圈、H13型钢和X50CrVMo5-1的耐磨性。试验结果见图2。
从图2中可以看出,本发明提供的滚刀刀圈具有很好的耐磨性。
试验例3回火稳定性的考察
取实施例1-13、对照例1-10的滚刀刀圈、H13型钢和X50CrVMo5-1,置于620℃,测各样品的硬度值(HRC),检测结果见图3。
从图3中可以看出,本发明提供的滚刀刀圈的硬度显著提高,硬度值(HRC)达到58.3-64.2。
试验例4冲击韧性的考察
取实施例1-13、对照例1-10的滚刀刀圈、H13型钢和X50CrVMo5-1,进行“V型”缺口冲击试验,试验结果见图4。
从图4中可以看出,本发明提供的滚刀刀圈的韧性显著提高,冲击韧性Akv达到6.5-12J/cm2。
取实施例1-13、对照例1-10的滚刀刀圈、H13型钢和X50CrVMo5-1,进行“U型”缺口冲击试验,试验结果见图5。
从图5中可以看出,本发明提供的滚刀刀圈的韧性显著提高,冲击韧性Aku达到19.1-30.8J/cm2。
以上所述实施例仅仅是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 (10)
1.一种耐磨型盘形滚刀刀圈,其特征在于,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C 0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb 0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的耐磨型盘形滚刀刀圈,其特征在于,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C 0.51-0.53%,Si 0.32-0.37%,Mn 0.25-0.32%,Cr6.2-6.5%,Mo 1.45-1.52%,V 0.68-0.71%,Nb 0.02-0.03%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe。
3.根据权利要求2所述的耐磨型盘形滚刀刀圈,其特征在于,制备所述滚刀刀圈的材料包括如下重量百分比的各成分:C 0.52%,Si 0.35%,Mn 0.27%,Cr 6.4%,Mo 1.5%,V0.7%,Nb 0.02%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe。
4.一种权利要求1-3任一项所述的耐磨型盘形滚刀刀圈的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.48-0.55%,Si 0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb 0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,获得锻造坯料;
6)刀圈成型:通过冲孔、模锻或捻环工艺将锻造坯料加工成刀圈毛坯;
7)热处理:将刀圈毛坯装炉,进行热处理;
8)球化退火:对经过热处理后的刀圈毛坯进行球化退化处理。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤1)熔炼温度为1750-1880℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,锻造的具体工艺为:锻造时加热温度为1220-1255℃,开锻温度为1180-1230℃,终锻温度830-880℃,优选地,锻造时加热温度为1230-1250℃,开锻温度为1200-1215℃,终锻温度850-870℃。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,刀圈成型的具体工艺为:将锻造坯料在1220-1280℃下进行保温,优选为1240-1260℃下进行保温,保温时间为3-6h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1200-1250℃,优选为1210-1230℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为850-880℃,优选为860-870℃。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,热处理的具体工艺为:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于620-700℃待温1-2h,优选为于665-680℃待温1-2h,升温至1020-1050℃保温1-2h,然后快速冷至420-470℃,优选为440-450℃。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,球化退火的具体工艺为:将经过热处理的刀圈毛坯于420-470℃装炉,升温至870-880℃保温5-10h,以小于25℃速度缓冷至670-750℃,优选为690-700,保温4-8h,再以小于25℃的速度缓冷至420-480℃,优选为440-460℃,出炉空冷。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
1)精炼:将废铁或铁块投入电弧炉内,经熔炼获得高温钢液,熔炼温度为1820℃;将高温钢液倒入LF炉内,按照制备所述滚刀刀圈的材料及如下重量百分比C 0.48-0.55%,Si0.3-0.58%,Mn 0.2-0.5%,Cr 6.1-7%,Mo1.2-1.7%,V 0.6-0.75%,Nb 0.01-0.05%,P<0.02%,S<0.001%,余量为Fe,配料,加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁和铌铁,进行精炼;
2)脱气:通过VD炉进行脱气;
3)浇注:在氩气保护下进行浇注,形成钢锭;
4)电渣重熔:将钢锭在氩气保护下电渣重熔;
5)锻造:将经过电渣重熔的钢锭进行锻造,锻造时加热温度为1240℃,开锻温度为1210℃,终锻温度850℃获得锻造坯料;
6)刀圈成型:将锻造坯料在1255℃下进行保温,保温时间为4h后,进行冲孔及预成型,开始成型的温度为1215℃,然后在捻环机或模锻机上加工成刀圈毛坯,成型后的刀圈毛坯温度为867℃;
7)热处理:将刀圈毛坯装入高温加热炉中,于670℃待温1.5h,升温至1030℃保温1.5h,然后快速冷至445℃;
8)球化退火:将经过热处理的刀圈毛坯于430℃装炉,升温至875℃保温7h,以15℃速度缓冷至680℃保温5.5h,再以10℃的速度缓冷至450℃,出炉空冷。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811525694.5A CN109338204B (zh) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | 一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811525694.5A CN109338204B (zh) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | 一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109338204A true CN109338204A (zh) | 2019-02-15 |
CN109338204B CN109338204B (zh) | 2020-11-10 |
Family
ID=65304159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811525694.5A Active CN109338204B (zh) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | 一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109338204B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112080705A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-15 | 中铁工程装备集团有限公司 | 滚刀刀圈及制备方法 |
CN112605609A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-04-06 | 中铁工程装备集团有限公司 | 塔式滚刀圈及制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104831171A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-12 | 上海始金新材料科技有限公司 | 盾构机刀具用合金钢sdh55及其制备方法 |
CN105886933A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-24 | 天津钢研海德科技有限公司 | 一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢及其制造方法 |
CN108728756A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-02 | 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司 | 一种高性能滚刀刀圈材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-12-13 CN CN201811525694.5A patent/CN109338204B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104831171A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-12 | 上海始金新材料科技有限公司 | 盾构机刀具用合金钢sdh55及其制备方法 |
CN105886933A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-24 | 天津钢研海德科技有限公司 | 一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢及其制造方法 |
CN108728756A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-02 | 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司 | 一种高性能滚刀刀圈材料及其制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112080705A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-15 | 中铁工程装备集团有限公司 | 滚刀刀圈及制备方法 |
CN112605609A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-04-06 | 中铁工程装备集团有限公司 | 塔式滚刀圈及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109338204B (zh) | 2020-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103484783B (zh) | 一种盘形滚刀刀圈合金及其制备方法 | |
CN104046915B (zh) | 大截面压铸用高性能热作模具钢及其制备工艺 | |
CN102912236B (zh) | 一种高性能耐磨热作模具钢及其制备工艺 | |
CN109576582A (zh) | 一种高强度、高耐磨性兼具韧性盘形滚刀刀圈及其制备方法 | |
CN102650020A (zh) | 高硅高锰型高热稳定性热作模具钢及其热处理工艺 | |
CN108559922B (zh) | 一种隧道掘进机滚刀刀圈合金材料及其制备方法 | |
CN110306108A (zh) | 一种高韧性高抗裂性热作模具钢及其制造方法 | |
CN102010964A (zh) | 低合金斗齿网带炉热处理工艺 | |
CN102477518A (zh) | 一种汽轮机叶片用钢及其制造方法 | |
CN109355574A (zh) | 一种高耐磨高韧性的刀圈合金及其制备方法 | |
CN102383044B (zh) | 用于制造轧辊的多元高速钢 | |
CN115612929A (zh) | 一种稠油热采井用石油套管及其制备方法 | |
CN101942606B (zh) | 含氮奥氏体型热作模具钢及其制备方法 | |
CN109338204A (zh) | 一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法 | |
CN107130176A (zh) | 一种新型高速钢材料及其制备工艺 | |
CN114214567B (zh) | 一种Ni3Al金属间化合物沉淀强化的高温轴承钢及其制备方法 | |
CN107881435B (zh) | 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺 | |
CN111748750A (zh) | 一种刀具用高韧性钢及其制备方法 | |
CN112080705B (zh) | 滚刀刀圈及制备方法 | |
CN112391581B (zh) | 一种热作盾构钢及其制备方法 | |
CN109487161A (zh) | 一种高强度高硬度兼具韧性盘形滚刀刀圈及其制备方法 | |
CN107435124A (zh) | 高硬度高耐磨性高钨莱氏体齿轮钢及其制备方法 | |
CN114875320B (zh) | 一种高韧性、高等向性zw851热作模具钢 | |
CN108018486A (zh) | 一种高硅(Si)高性能高速钢及其制备工艺 | |
CN118147542A (zh) | 一种低缺陷滚刀刀圈及其制备方法和掘进机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |