CN109465418B - 一种辊压机辊套及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辊压机辊套及其制备方法，属于辊压机技术领域，辊套包括外层的工作层及内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢。本发明制备所得辊压机辊套工作层硬度高、耐磨性强，上机使用后无掉块、开裂现象；芯部强度高、韧性高，辊套使用寿命长，并且各部分结合紧密；此外，本发明的制备方法还具有材料利用率高、综合成本低的优点。

Description

一种辊压机辊套及其制造方法
技术领域
本发明涉及辊套，尤其是一种水泥行业的辊压机辊套，属于辊压机技术领域。
背景技术
在矿山水泥行业，水泥的制备离不开大型辊压机轴，水泥的主要材料靠辊压轴咬合破碎，混合制备得到。其中，水泥主要材料中的石灰石、钢渣、矿渣、石膏等非常坚硬，很容易造成辊压机轴的损坏；其次，破碎石灰石、钢渣、矿渣等不同材质时辊压机轴的受力情况也不同，但材料为混合物料时辊压机轴各部分受力不均一，容易导致辊压机轴不同部位不同程度的损坏。
目前，生产的辊压机辊套主要采用锻件，并在表面堆焊一层耐磨层，以提高其耐磨性。但是由于辊套在碾压破碎时受物料反复切削磨损，在工作中承受巨大的压力引起的周期性交变压力及反复磨损，使辊套表面产生沟壑和凸棱，且表面堆焊层极易出现龟裂、掉肉现象，这样更加快部件的损坏，使用寿命短，需多次堆焊修复，堆焊周期也较长，且堆焊所需焊条等材料也较多，堆焊成本较高，还受生产场地等诸多因素的限制，堆焊很难达到标准要求，严重影响辊压机的使用效率，影响生产效率和运行成本。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种辊压机辊套及其制备方法，提高辊压机的耐磨性、延长使用寿命，降低运行费用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种辊压机辊套，所述辊套包括外层的工作层、内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.8～2.2％、Si 0.1～0.3％、Mn 0.1～0.2％、Cr 4～6％、W 3～5％、V 4～8％、Ni0.6～1.5％、Mo 3～5％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述过渡层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 1.2～2.0％、Si 0.8～1.8％、Mn 0.5～1.0％、Cr 0.6～1.2％、V 0.1～0.2％、Ni0.4～1.0％、Mo 0.2～0.6％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述芯部的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.25～0.50％、Si 0.2～0.6％、Mn 0.6～1.0％、Cr 0.3～0.5％、V 0.1～0.3％、Ni0.4～1.0％、Mo 0.2～0.6％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明技术方案的进一步改进在于包括如下过程：
A．钢水熔炼
A1. 分别按辊套各部分化学成分的要求将生铁、废钢、合金按照先后顺序加入中频感应炉熔化，得到工作层初级钢水、过渡层初级钢水和芯部初级钢水；
A2.调整工作层初级钢水的各成分至合格，然后升温至1500～1540℃，加入铝脱氧，控制温度在1460～1500℃出炉，得到工作层钢水，备用；
A3.调整过渡层初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1460～1500℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到过渡层钢水，备用；
A4.调整芯部初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1540～1580℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到芯部钢水，备用；
B．离心复合成型
B1.控制离心机转速在200～300r/min，浇入工作层钢水，成型；其中钢水浇注温度为1320～1380℃；
B2.工作层钢水浇注完毕后，测温，温度达到1220～1280℃时，浇入过渡层钢水；
B3.过渡层钢水浇注结束后，在5～10min内浇入芯部钢水，芯部钢水的浇注温度为1500～1560℃；
C．热处理
C1.将步骤B成型后的辊套转入电阻炉进行去应力退火，退火温度为500～600℃，保温时间为5～10h，炉冷至室温后进行粗加工；
C2.对粗加工后的辊套采用高温淬火，再进行三次高温回火；
C3.回火结束后，精加工至成品尺寸，得到辊压机辊套。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A2中铝的加入量为每吨工作层初级钢水中加入0.9～1.1千克，步骤A3中铝的加入量为每吨过渡层初级钢水中加入0.7～0.9千克，步骤A4中铝的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.7～0.9千克。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A3中硅钙的加入量为每吨过渡层钢水中加入0.5～0.7千克，步骤A4中硅钙的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.5～0.7千克。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤C2中高温淬火过程为先升温至640～660℃并保温8～10h，再升温至940～960℃并保温8～10h，然后升温至1100～1150℃并保温8～10h。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤C2中三次高温回火的过程为待辊套炉冷至80～120℃时进行第一次回火工艺，具体为自80～120℃加热到500～550℃并保温10～12h，随炉冷却至80～120℃；第二次回火和第三次回火工艺为重复第一次回火。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述制备得到的辊压机辊套工作层硬度为80～100HSD。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明制备所得辊压机辊套工作层硬度高、耐磨性强，上机使用后无掉块、开裂现象；芯部强度高、韧性高，辊套使用寿命长，并且各部分结合紧密；此外，本发明的制备方法还具有材料利用率高、综合成本低的优点。
本发明的辊压机辊套为三层结构，分别为外层的高速钢工作层、内部的中碳合金钢芯部及两者之间的半钢材质过渡层，工作层具有较高的硬度、较高的硬度均一性及耐磨性，芯部具有较高的强度及韧性，过渡层使得性质相差较大的工作层及芯部能紧密结合成一个整体，共同使得在进行水泥生产时辊压机具备较长的使用寿命。
本发明辊压机辊套工作层材质优选高速钢材质，与传统高速钢化学成分相比提高了W（钨）和钒（V）的含量，两种元素与其他化学成分相互作用，共同使得工作层具有较高的硬度及耐磨性，适应于辊压机的工作过程。W元素的加入，可以提高高速钢的抗回火稳定性和红硬性，钨作为提高高速钢抗回火稳定性和红硬性的首选元素，在高速钢中主要以M6C的形式存在，对提高高速钢耐磨性有较大作用；高温淬火时，部分M6C溶入奥氏体，可提高高速钢的淬透性。V 元素可以形成弥撒度较大的VC，可细化钢的组织和晶粒，增加钢的回火稳定性，VC有助于硬度的提高，是提高钢耐磨性的重要元素。其次，C（碳）元素是形成碳化物硬质相的主要元素，Cr（铬）含量的选择有利于改善高速钢的抗热冲击能力；Mo（钼）含量的选择可提高钢的抗热裂性能，还能细化晶粒和降低钢的回火脆性及细化莱氏体组织；Ni（镍）含量的选择嫩改善高速钢基体的韧度。工作层材质中各成分相互作用，共同反应，是保证工作层具有高硬度及高耐磨性的基础，经后续制备过程使得工作层金相组织较高，主要为碳化物+马氏体，工作层硬度可达到80～100HSD。
本发明辊压机辊套芯部优选中碳合金钢材质，各成分的选择使得经加过后芯部具备较高的强度及韧性，并且芯部金相组织较好，组织为珠光体+铁素体，芯部晶粒度达到7级。
本发明辊压机辊套过渡层优选半钢材质，各成分的选择使得加工过程可实现良好的过渡作用，将化学成分相差较大的工作层及芯部两种材质紧密结合成一个整体，不会使得辊套出现分层或结合不够紧密的现象。
本发明辊压机辊套采用离心复合铸造工艺进行制备，工艺较简单，仅需进行钢水熔炼、离心复合浇注、热处理再精加工后即可得到本发明的辊压机辊套，且本发明的制备方法对材料利用率较高。制备工艺中离心复合成型步骤中转速的控制及各层钢水浇入温度的选择使得本发明辊压机辊套三层成型效果较好，热处理过程中去应力退火温度优选较低的500～600℃，既得到了较好的去应力效果又对辊套外层起到较好的保护作用，防止了较高温度对辊套外层结构的损坏，热处理淬火温度及方式的选择与三次高温回火相配合共同使得辊套各层金相组织发生转变，与其余制备工艺参数相配合共同使得外层金相组织为碳化物+马氏体，芯部组织为珠光体+铁素体。本发明中化学成分及各成分的百分含量的设计，以及熔炼、浇注和热处理的参数的设计，共同起作用，使辊压机辊套能够达到良好的使用性能，更适宜水泥行业中对原料的破碎制备过程。
本发明制备得到的辊压机辊套上机表现良好，无掉块、开裂等现象，使用寿命比普通锻造水泥辊套提高4～5倍；本发明制备得到的辊压机辊套在使用过一段时间后，若表面硬层被磨损掉，还可进行堆焊修复，进一步延长了辊套的使用寿命。此外，本发明若进行堆焊修复，仅需对表面硬层进行修复即可，只需大约200kg的焊条即可实现一对大型辊的修复，并且修复时间仅需2d左右即可完成；而现有锻造而成的辊套，堆焊修复时需对打底层、过渡层、硬层均进行修复，一对大型辊的修复需要至少10t的焊条，并且修复时间长达1～2个月，修复一次仅能使用3个月左右，使用周期短，运行成本高。
附图说明
图1是本发明辊压机辊套工作层组织的金相图；
图2是本发明辊压机辊套芯部组织的金相图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
一种辊压机辊套，辊套包括外层的工作层、内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢。
工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.8～2.2％、Si 0.1～0.3％、Mn0.1～0.2％、Cr 4～6％、W 3～5％、V 4～8％、Ni 0.6～1.5％、Mo 3～5％，其余为Fe和不可避免的杂质。过渡层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 1.2～2.0％、Si 0.8～1.8％、Mn 0.5～1.0％、Cr 0.6～1.2％、V 0.1～0.2％、Ni 0.4～1.0％、Mo 0.2～0.6％，其余为Fe和不可避免的杂质。芯部的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.25～0.50％、Si 0.2～0.6％、Mn 0.6～1.0％、Cr 0.3～0.5％、V 0.1～0.3％、Ni 0.4～1.0％、Mo 0.2～0.6％，其余为Fe和不可避免的杂质。
一种制备上述辊压机辊套的方法，包括如下过程：
A．钢水熔炼
A1. 分别按辊套各部分化学成分的要求将生铁、废钢、合金按照先后顺序加入中频感应炉熔化，得到工作层初级钢水、过渡层初级钢水和芯部初级钢水；
A2.调整工作层初级钢水的各成分至合格，然后升温至1500～1540℃，加入铝脱氧，控制温度在1460～1500℃出炉，得到工作层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨工作层初级钢水中加入0.9～1.1千克；
A3.调整过渡层初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1460～1500℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到过渡层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨过渡层初级钢水中加入0.7～0.9千克，硅钙的加入量为每吨过渡层钢水中加入0.5～0.7千克；
A4.调整芯部初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1540～1580℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到芯部钢水，备用；其中铝的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.7～0.9千克，硅钙的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.5～0.7千克；
B．离心复合成型
B1.控制离心机转速在200～300r/min，浇入工作层钢水，成型；其中钢水浇注温度为1320～1380℃；
B2.工作层钢水浇注完毕后，测温，温度达到1220～1280℃时，浇入过渡层钢水；
B3.过渡层钢水浇注结束后，在5～10min内浇入芯部钢水，芯部钢水的浇注温度为1500～1560℃；
C．热处理
C1.将步骤B成型后的辊套转入电阻炉进行去应力退火，退火温度为500～600℃，保温时间为5～10h，炉冷至室温后进行粗加；
C2.对粗加后的辊套采用高温淬火，先升温至640～660℃并保温8～10h，再升温至940～960℃并保温8～10h，然后升温至1100～1150℃并保温8～10h；再进行三次高温回火，具体为待辊套炉冷至80～120℃时进行第一次回火工艺，具体为自80～120℃缓慢加热到500～550℃并保温10～12h，随炉冷却至80～120℃；第二次回火和第三次回火工艺为重复第一次回火。；
C3.回火结束后，精加工至成品尺寸，得到辊压机辊套，制备得到的辊压机辊套工作层硬度为80～100HSD。
实施例1
一种辊压机辊套，辊套包括外层的工作层、内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢。
工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.8％、Si 0.3％、Mn 0.1％、Cr6％、W 3％、V 8％、Ni 0.6％、Mo 5％。过渡层的化学成分及各成分的质量百分含量为C1.2％、Si 1.8％、Mn 0.5％、Cr 1.2％、V 0.1％、Ni 1.0％、Mo 0.2％。芯部的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.25％、Si0.6％、Mn 0.6％、Cr 0.5％、V 0.1％、Ni 1.0％、Mo0.2％。
一种制备上述辊压机辊套的方法，包括如下过程：
A．钢水熔炼
A1. 分别按辊套各部分化学成分的要求将生铁、废钢、合金按照先后顺序加入中频感应炉熔化，得到工作层初级钢水、过渡层初级钢水和芯部初级钢水；其中工作层采用5t中频感应炉熔炼，过渡层采用1t中频感应炉熔炼，芯部采用5t中频感应炉熔炼；
A2.调整工作层初级钢水的各成分至合格，然后升温至1500℃，加入铝脱氧，控制温度在1500℃出炉，得到工作层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨工作层初级钢水中加入0.9千克；
A3.调整过渡层初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1500℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到过渡层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨过渡层初级钢水中加入0.7千克，硅钙的加入量为每吨过渡层钢水中加入0.7千克；
A4.调整芯部初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1540℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到芯部钢水，备用；其中铝的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.9千克，硅钙的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.5千克；
B．离心复合成型（采用立式离心铸造方法复合成型）
B1.控制离心机转速在200r/min，浇入工作层钢水，成型；其中钢水浇注温度为1380℃；
B2.工作层钢水浇注完毕后，用非接触式测温仪表测温，温度达到1220℃时，浇入过渡层钢水；
B3.过渡层钢水浇注结束后，在10min内浇入芯部钢水，芯部钢水的浇注温度为1500℃；
C．热处理
C1.将步骤B成型后的辊套转入电阻炉进行去应力退火，退火温度为500℃，保温时间为10h，炉冷至室温后进行粗加；
C2.对粗加后的辊套采用高温淬火，先升温至640℃并保温10h，再升温至940℃并保温10h，然后升温至1100℃并保温10h；再进行三次高温回火，具体为待辊套炉冷至80℃时进行第一次回火工艺，具体为自80℃缓慢加热到500℃并保温12h，随炉冷却至80℃；第二次回火和第三次回火工艺为重复第一次回火。；
C3.回火结束后，精加工至成品尺寸，得到辊压机辊套，制备得到的辊压机辊套工作层硬度为80～100HSD。其中工作层组织金相图如图1所示，组织为碳化物+马氏体；芯部组织金相图如图2所示，组织为珠光体+铁素体，芯部晶粒度为7级。
将本实施例中的辊压机辊套用于水泥制备过程，单次使用寿命为12个月左右，修复寿命为36个月左右，并且使用过程中无掉块无开裂现象。
实施例2
一种辊压机辊套，辊套包括外层的工作层、内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢。
工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 2.2％、Si 0.1％、Mn 0.2％、Cr4％、W 5％、V 4％、Ni 1.5％、Mo 3％。过渡层的化学成分及各成分的质量百分含量为C2.0％、Si 0.8％、Mn 1.0％、Cr 0.6％、V 0.2％、Ni 0.4％、Mo 0.6％。芯部的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.50％、Si 0.2％、Mn 1.0％、Cr 0.3％、V 0.3％、Ni 0.4％、Mo0.6％。
一种制备上述辊压机辊套的方法，包括如下过程：
A．钢水熔炼
A1. 分别按辊套各部分化学成分的要求将生铁、废钢、合金按照先后顺序加入中频感应炉熔化，得到工作层初级钢水、过渡层初级钢水和芯部初级钢水；其中工作层采用5t中频感应炉熔炼，过渡层采用1t中频感应炉熔炼，芯部采用5t中频感应炉熔炼；
A2.调整工作层初级钢水的各成分至合格，然后升温至1540℃，加入铝脱氧，控制温度在1460℃出炉，得到工作层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨工作层初级钢水中加入1.1千克；
A3.调整过渡层初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1460℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到过渡层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨过渡层初级钢水中加入0.9千克，硅钙的加入量为每吨过渡层钢水中加入0.5千克；
A4.调整芯部初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1540～1580℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到芯部钢水，备用；其中铝的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.7千克，硅钙的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.7千克；
B．离心复合成型（采用立式离心铸造方法复合成型）
B1.控制离心机转速在300r/min，浇入工作层钢水，成型；其中钢水浇注温度为1320℃；
B2.工作层钢水浇注完毕后，用非接触式测温仪表测温，温度达到1280℃时，浇入过渡层钢水；
B3.过渡层钢水浇注结束后，在5min内浇入芯部钢水，芯部钢水的浇注温度为1560℃；
C．热处理
C1.将步骤B成型后的辊套转入电阻炉进行去应力退火，退火温度为600℃，保温时间为5h，炉冷至室温后进行粗加；
C2.对粗加后的辊套采用高温淬火，先升温至660℃并保温8h，再升温至960℃并保温8h，然后升温至1150℃并保温8h；再进行三次高温回火，具体为待辊套炉冷至120℃时进行第一次回火工艺，具体为自120℃缓慢加热到550℃并保温10h，随炉冷却至120℃；第二次回火和第三次回火工艺为重复第一次回火。；
C3.回火结束后，精加工至成品尺寸，得到辊压机辊套，制备得到的辊压机辊套工作层硬度为80～100HSD。其中工作层组织金相图如图1所示，组织为碳化物+马氏体；芯部组织金相图如图2所示，组织为珠光体+铁素体，芯部晶粒度为7级。
将本实施例中的辊压机辊套用于水泥制备过程，单次使用寿命为13个月左右，修复寿命为40各月左右，并且使用过程中无掉块无开裂现象。
实施例3
一种辊压机辊套，辊套包括外层的工作层、内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢。
工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 1.5％、Si 0.2％、Mn 0.15％、Cr5％、W 4％、V 6％、Ni 1.1％、Mo 4％。过渡层的化学成分及各成分的质量百分含量为C1.6％、Si 1.2％、Mn 0.8％、Cr 0.9％、V 0.15％、Ni 0.7％、Mo 0.4％。芯部的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.35％、Si 0.4％、Mn 0.8％、Cr 0.4％、V 0.2％、Ni 0.7％、Mo0.4％。
一种制备上述辊压机辊套的方法，包括如下过程：
A．钢水熔炼
A1. 分别按辊套各部分化学成分的要求将生铁、废钢、合金按照先后顺序加入中频感应炉熔化，得到工作层初级钢水、过渡层初级钢水和芯部初级钢水；其中工作层采用5t中频感应炉熔炼，过渡层采用1t中频感应炉熔炼，芯部采用5t中频感应炉熔炼；
A2.调整工作层初级钢水的各成分至合格，然后升温至1520℃，加入铝脱氧，控制温度在1480℃出炉，得到工作层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨工作层初级钢水中加入1千克；
A3.调整过渡层初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1480℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到过渡层钢水，备用；其中铝的加入量为每吨过渡层初级钢水中加入0.8千克，硅钙的加入量为每吨过渡层钢水中加入0.6千克；
A4.调整芯部初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1560℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到芯部钢水，备用；其中铝的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.8千克，硅钙的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.6千克；
B．离心复合成型（采用立式离心铸造方法复合成型）
B1.控制离心机转速在250r/min，浇入工作层钢水，成型；其中钢水浇注温度为1350℃；
B2.工作层钢水浇注完毕后，用非接触式测温仪表测温，温度达到1250℃时，浇入过渡层钢水；
B3.过渡层钢水浇注结束后，在7min内浇入芯部钢水，芯部钢水的浇注温度为1530℃；
C．热处理
C1.将步骤B成型后的辊套转入电阻炉进行去应力退火，退火温度为550℃，保温时间为8h，炉冷至室温后进行粗加；
C2.对粗加后的辊套采用高温淬火，先升温至650℃并保温9h，再升温至950℃并保温9h，然后升温至1125℃并保温9h；再进行三次高温回火，具体为待辊套炉冷至100℃时进行第一次回火工艺，具体为自100℃缓慢加热到525℃并保温11h，随炉冷却至100℃；第二次回火和第三次回火工艺为重复第一次回火。；
C3.回火结束后，精加工至成品尺寸，得到辊压机辊套，制备得到的辊压机辊套工作层硬度为80～100HSD。其中工作层组织金相图如图1所示，组织为碳化物+马氏体；芯部组织金相图如图2所示，组织为珠光体+铁素体，芯部晶粒度为7级。
将本实施例中的辊压机辊套用于水泥制备过程，单次使用寿命为15个月左右，修复寿命为48个月左右，并且使用过程中无掉块无开裂现象。

Claims (1)

1.一种辊压机辊套的制造方法，其特征在于：包括如下过程：
A．钢水熔炼
A1. 分别按辊套各部分化学成分的要求将生铁、废钢、合金按照先后顺序加入中频感应炉熔化，得到工作层初级钢水、过渡层初级钢水和芯部初级钢水；
A2.调整工作层初级钢水的各成分至合格，然后升温至1500～1540℃，加入铝脱氧，控制温度在1460～1500℃出炉，得到工作层钢水，备用；
A3.调整过渡层初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1460～1500℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到过渡层钢水，备用，所述硅钙的加入量为每吨过渡层钢水中加入0.5～0.7千克，步骤A4中硅钙的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.5～0.7千克；
A4.调整芯部初级钢水的各成分至合格，再加入铝脱氧，控制温度在1540～1580℃出炉，然后在钢包包底加入硅钙，用包内冲入法对钢水进行孕育处理，得到芯部钢水，备用；
B．离心复合成型
B1.控制离心机转速在200～300r/min，浇入工作层钢水，成型；其中钢水浇注温度为1320～1380℃；
B2.工作层钢水浇注完毕后，测温，温度达到1220～1280℃时，浇入过渡层钢水；
B3.过渡层钢水浇注结束后，在5～10min内浇入芯部钢水，芯部钢水的浇注温度为1500～1560℃；
C．热处理
C1.将步骤B成型后的辊套转入电阻炉进行去应力退火，退火温度为500～600℃，保温时间为5～10h，炉冷至室温后进行粗加工；
C2.对粗加工后的辊套采用高温淬火，再进行三次高温回火，高温淬火过程为先升温至640～660℃并保温8～10h，再升温至940～960℃并保温8～10h，然后升温至1100～1150℃并保温8～10h；
C3.回火结束后，精加工至成品尺寸，得到辊压机辊套，三次高温回火的过程为待辊套炉冷至80～120℃时进行第一次回火工艺，具体为自80～120℃加热到500～550℃并保温10～12h，随炉冷却至80～120℃；第二次回火和第三次回火工艺为重复第一次回火；
铝的加入量为每吨工作层初级钢水中加入0.9～1.1千克，步骤A3中铝的加入量为每吨过渡层初级钢水中加入0.7～0.9千克，步骤A4中铝的加入量为每吨芯部初级钢水中加入0.7～0.9千克；所述制备得到的辊压机辊套工作层硬度为80～100HSD；
所述辊套包括外层的工作层、内层的芯部，以及位于工作层及芯部之间的过渡层；所述工作层的材质为高速钢，过渡层的材质为半钢，芯部的材质为中碳合金钢；所述工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.8～2.2％、Si 0.1～0.3％、Mn 0.1～0.2％、Cr 4～6％、W 3～5％、V 4～8％、Ni 0.6～1.5％、Mo 3～5％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述过渡层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 1.2～2.0％、Si 0.8～1.8％、Mn 0.5～1.0％、Cr 0.6～1.2％、V 0.1～0.2％、Ni 0.4～1.0％、Mo 0.2～0.6％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述芯部的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.25～0.50％、Si 0.2～0.6％、Mn 0.6～1.0％、Cr 0.3～0.5％、V 0.1～0.3％、Ni 0.4～1.0％、Mo 0.2～0.6％，其余为Fe和不可避免的杂质。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111945078A (zh) * 2020-07-29 2020-11-17 苏州翔楼新材料股份有限公司 一种发动机气门摇臂用冷轧钢带的制造方法
CN112756589A (zh) * 2021-01-22 2021-05-07 河北智方机械制造有限公司 辊压机的可更换分瓣式耐磨辊套的耐磨瓣的铸造方法
CN117399568B (zh) * 2023-12-14 2024-02-23 山东硕源工业机械设备有限公司 大型耐磨镶嵌硬质合金辊套及其一步成型制造的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100369681C (zh) * 2006-04-30 2008-02-20 郑州航空工业管理学院 一种高速钢复合轧辊及其制造方法
CN102274856A (zh) * 2011-08-05 2011-12-14 海城中兴重型机械有限公司 一种离心复合高速钢轧辊及其浇注方法
CN102430582B (zh) * 2011-12-29 2013-09-18 河北津西钢铁集团大方重工科技有限公司 一种超强耐磨高合金钢辊压机辊套的制造方法
IN2014DN08041A (zh) * 2012-04-02 2015-05-01 Hitachi Metals Ltd
CN102615108B (zh) * 2012-04-09 2014-01-29 北京工业大学 一种离心铸造高速钢复合轧辊及其制造方法
CN106216405B (zh) * 2016-08-26 2018-08-10 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 适用于棒材切分机架用的氮化高速钢辊及其制造方法
CN106282771A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 江苏共昌轧辊股份有限公司 一种热轧开坯用高合金工具钢轧辊及制备方法
JP6304466B1 (ja) * 2016-09-02 2018-04-04 Ｊｆｅスチール株式会社 圧延用ロール外層材および圧延用複合ロール
CN106834900B (zh) * 2017-02-23 2019-06-21 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种离心复合高铬铁轧辊及其制造方法
CN107150455B (zh) * 2017-06-01 2019-06-11 江苏双发机械有限公司 一种复合浇铸硬质合金柱钉压辊及制造方法
CN107475641B (zh) * 2017-08-14 2019-05-14 湖南长高新材料股份有限公司 高速钢轧辊及其制备方法

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