專利名稱：一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
在軋鋼過(guò)程中，軋鋼機(jī)的鋼材進(jìn)出口處的導(dǎo)衛(wèi)(包括導(dǎo)衛(wèi)板和導(dǎo)衛(wèi)輥)工作環(huán)境十分惡劣，900°C以上的紅熱鋼材連續(xù)從導(dǎo)衛(wèi)上通過(guò)，同時(shí)又要噴水冷卻，溫差變化大而急劇。所以導(dǎo)衛(wèi)磨損快，壽命低，需頻繁更換，消耗量很大，且易產(chǎn)生龜裂和斷裂，影響軋鋼生產(chǎn)效率。另外，導(dǎo)衛(wèi)使用中易產(chǎn)生粘鋼現(xiàn)象，影響軋制鋼材的質(zhì)量。而粘鋼的根本原因是導(dǎo)衛(wèi)在高溫、急冷急熱的工作條件下，與快速穿過(guò)的紅鋼發(fā)生“焊合作用”。這就要求導(dǎo)衛(wèi)材料必須具備高的熱強(qiáng)性與抗氧化性，良好的耐磨性、熱穩(wěn)定性及導(dǎo)熱性，較小的熱膨脹系數(shù)和低的摩擦系數(shù)等。因此，解決導(dǎo)衛(wèi)的材質(zhì)問(wèn)題是提高軋鋼作業(yè)效率和鋼材質(zhì)量，降低消耗， 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少事故的有效措施。為了提高導(dǎo)衛(wèi)的使用壽命，中國(guó)發(fā)明專利CN1351910公開了一種復(fù)合合金材料導(dǎo)衛(wèi)板及其制作方法。采用40Cr等低合金鋼作為本體1，進(jìn)出口為方形、橢圓形或其它形狀， 在導(dǎo)衛(wèi)板的工作面部位制作以冶金結(jié)合的合金材料層面2，合金層由C、Mo、W、Mn、V、Ti、B、 Si單元、二元或多元形成，合金層可以是鉻鉬釩合金系列，也可以是鉻鎢合金系列，還可以是硼鉻釩合金系列，合金層亦可鑄包少量的Cr3C2、Al203、WC等高硬度金屬顆粒，合金層的厚度可根據(jù)使用要求和鑄件的厚度確定。但由于合金層與低合金鋼本體結(jié)合質(zhì)量不易控制， 導(dǎo)衛(wèi)板使用過(guò)程中，合金層易開裂和剝落，影響導(dǎo)衛(wèi)板的正常使用。中國(guó)發(fā)明專利CN1088271公開了一種高溫耐磨合金及其制造技術(shù)。它是以Cr為主要合金元素，并同時(shí)添加有Ni、Mo、W、Cu、N、C、Si、Mn等多種元素的鐵基合金。在制備過(guò)程中，采用稀土與堿土元素合成的中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理后，其顯微組織具有孤立的細(xì)塊狀與斷條狀的M7C3等高硬度合金碳化物，和過(guò)飽和固溶強(qiáng)化程度較高，穩(wěn)定性適中的奧氏體基體。這種合金在交變受熱的高溫下不發(fā)生Y — α相變，但具有高溫析出硬化效應(yīng)，用作交變受熱的高溫耐磨材料，較好地緩解了耐磨性與熱疲勞韌性的矛盾。在交變受熱達(dá)900°C 以上的軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)裝置上應(yīng)用，大大提高了耐用性，但含有3. 0-10.0% Ni, 1. 0-3.0% Mo和 15-35% Cr，將增加導(dǎo)衛(wèi)板的生產(chǎn)成本。中國(guó)發(fā)明專利CN17366^還公開了一種復(fù)合導(dǎo)衛(wèi)輥及其加工方法。導(dǎo)衛(wèi)輥的輥基體由普碳鋼制成，輥基體的輥面上涂敷一層耐熱、耐磨硬質(zhì)面層；加工方法系采用真空燒結(jié)的方法，基體采用普通碳鋼，表面采用硬質(zhì)材料，在保持了基體材料原有的強(qiáng)度、塑性等良好性能外，又賦予了導(dǎo)衛(wèi)輥表面高硬度以及優(yōu)良的耐磨性、腐蝕性、耐沖刷性等多種功能。 但采用真空燒結(jié)方法涂敷耐熱、耐磨硬質(zhì)面層，存在工藝復(fù)雜和耐磨層與基體結(jié)合差的不足，導(dǎo)衛(wèi)輥使用中輥面易開裂和剝落，影響軋鋼生產(chǎn)。中國(guó)發(fā)明專利CN1609256還公開了一種粉末冶金軋鋼導(dǎo)衛(wèi)輥及其制造方法。通過(guò)材質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)和粉末冶金液相燒結(jié)技術(shù)，獲得了性能優(yōu)良的軋鋼導(dǎo)衛(wèi)輥。粉末冶金軋鋼導(dǎo)衛(wèi)輥的粉末原料成分為Cr 8 20% ;Mo 0. 8 3. 6% 0. 5 2% ；Ni、Co、Cu 3. 5 7% ；V 0. 3 1. 2% ;BN 0. 1 0. 5% ;C 1. 8 2. 5% ；酰胺蠟粉0. 5% ；表面活性劑0. 3 余量為鐵粉。粉末冶金軋鋼導(dǎo)衛(wèi)輥的制造方法包括以下步驟a.配料與混料；b.壓制成型；c.燒結(jié)；d.熱處理；e.機(jī)械加工。存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜和生產(chǎn)成本高以及導(dǎo)衛(wèi)輥?lái)g性差等不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，通過(guò)該合金解決傳統(tǒng)導(dǎo)輥材料在服役時(shí)出現(xiàn)磨損，裂紋和斷裂等頻繁失效問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，其特征在于，所述的導(dǎo)衛(wèi)合金以重量百分比計(jì)由下列組份組成C 1.1 1.3%，Cr 12 14%，Nb 0.5 0.7%，W 2.0 4.0%，Mo 2.0 5.0%，V 0.5 1.0%，Ti 2.0 4.0%，Ce 0.3 0.5%，Ni 4.0 6.0%，Si 1.2 1. 5%,Mn 1. 8 2. 2%,Fe余量；按照上述合金成分取廢鋼、海綿鐵以及相應(yīng)各組分的中間合金采用電爐進(jìn)行熔煉，爐前調(diào)整成分后進(jìn)行脫氧及變質(zhì)處理，然后調(diào)整溫度為約1530 1550°C，準(zhǔn)備澆注，模型為灰鐵材質(zhì)，加熱200 220°C后表面涂刷1. 0 1. 5mm厚的涂料， 烘干后將熔煉好的合金澆注到模型中，隨型冷卻后獲得鑄坯，所述熱處理工藝為將鑄坯在約1160°C 1180°C進(jìn)行固溶處理3 證，然后噴霧冷卻約30 60秒，然后采用風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷到低于200°C ；再將合金鑄坯加熱至約530 550°C，保溫4 6h，然后在空冷至低于 150°C，然后再將合金鑄坯加熱至約510 530°C，保溫4 乩，然后隨爐冷卻到常溫即可。本發(fā)明的有益效果為(1)本發(fā)明針對(duì)軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)的特殊使用工況專門設(shè)計(jì)了合金的成分，特別是調(diào)整了 Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素的含量，使得合金中的碳化物的含量合理，保證了合金的硬度，同時(shí)使得合金具有優(yōu)異的韌性。各成分含量相互配合，起到協(xié)同技術(shù)效果。(2)針對(duì)所設(shè)計(jì)的合金成分，制定了合理的熱處理工藝，使得熱處理后的合金獲得性能優(yōu)異的顯微組織，從而使得該合金具有良好的抗激冷激熱性能；良好的耐磨性能，可消除導(dǎo)衛(wèi)使用中常出現(xiàn)的粘鋼現(xiàn)象，使用本發(fā)明導(dǎo)衛(wèi)可明顯改善軋材表面質(zhì)量；本發(fā)明導(dǎo)衛(wèi)強(qiáng)度和硬度高，韌性和耐磨性好，在線材軋機(jī)上使用，其使用壽命比普通導(dǎo)衛(wèi)提高20-25 %。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，所述的導(dǎo)衛(wèi)合金以重量百分比計(jì)由下列組份組成C 1. 1%, Cr 14%, Nb 0. 5%, W 4. 0%, Mo 2. 0%, V 1. 0%, Ti 2. 0%, Ce 0. 5%, Ni 4.0%, Si 1.5%, Mn 1. 8%，！^余量；按照上述合金成分取廢鋼、海綿鐵以及相應(yīng)各組分的中間合金采用電爐進(jìn)行熔煉，爐前調(diào)整成分后進(jìn)行脫氧及變質(zhì)處理，然后調(diào)整溫度為 1530°C，準(zhǔn)備澆注，模型為灰鐵材質(zhì)，加熱220°C后表面涂刷1. Omm厚的涂料，烘干后將熔煉好的合金澆注到模型中，隨型冷卻后獲得鑄坯，所述熱處理工藝為將鑄坯在1180°C進(jìn)行固溶處理池，然后噴霧冷卻60秒，然后采用風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷到低于200°C;再將合金鑄坯加熱至530°C，保溫他，然后在空冷至低于150°C，然后再將合金鑄坯加熱至510°C，保溫他，然后隨爐冷卻到常溫即可。
實(shí)施例二一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，所述的導(dǎo)衛(wèi)合金以重量百分比計(jì)由下列組份組成C 1. 3%, Cr 12%, Nb 0. 7%, W 2. 0%, Mo 5. 0%, V 0. 5%, Ti 4. 0%, Ce 0. 3%, Ni 6.0%, Si 1.2%, Mn 2. 2%，！^余量；按照上述合金成分取廢鋼、海綿鐵以及相應(yīng)各組分的中間合金采用電爐進(jìn)行熔煉，爐前調(diào)整成分后進(jìn)行脫氧及變質(zhì)處理，然后調(diào)整溫度為 1550°C，準(zhǔn)備澆注，模型為灰鐵材質(zhì)，加熱200°C后表面涂刷1. 5mm厚的涂料，烘干后將熔煉好的合金澆注到模型中，隨型冷卻后獲得鑄坯，所述熱處理工藝為將鑄坯在1160°C進(jìn)行固溶處理證，然后噴霧冷卻30秒，然后采用風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷到低于200°C;再將合金鑄坯加熱至550°C，保溫4h，然后在空冷至低于150°C，然后再將合金鑄坯加熱至530°C，保溫4h，然后隨爐冷卻到常溫即可。實(shí)施例三一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，所述的導(dǎo)衛(wèi)合金以重量百分比計(jì)由下列組份組成C 1. 2%, Cr 13. 0%, Nb 0. 6%, W 3. 0%, Mo 3. 5%, V 0. 8%, Ti 3. 0%, Ce 0. 4%, Ni 5.0%, Si 1.3%, Mn 2. 0%，！^余量；按照上述合金成分取廢鋼、海綿鐵以及相應(yīng)各組分的中間合金采用電爐進(jìn)行熔煉，爐前調(diào)整成分后進(jìn)行脫氧及變質(zhì)處理，然后調(diào)整溫度為 1540°C，準(zhǔn)備澆注，模型為灰鐵材質(zhì)，加熱210°C后表面涂刷1. 3mm厚的涂料，烘干后將熔煉好的合金澆注到模型中，隨型冷卻后獲得鑄坯，所述熱處理工藝為將鑄坯在1170°C進(jìn)行固溶處理4h，然后噴霧冷卻45秒，然后采用風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷到低于200°C;再將合金鑄坯加熱至540°C，保溫5h，然后在空冷至低于150°C，然后再將合金鑄坯加熱至520°C，保溫5h，然后隨爐冷卻到常溫即可。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，其特征在于，所述的導(dǎo)衛(wèi)合金以重量百分比計(jì)由下列組份組成c 1. 1 1. 3%,Cr 12 14%，Nb 0. 5 0. 7%,W 2. 0 4. 0%,Mo 2. 0 5. 0%, V 0.5 1.0%，Ti 2.0 4.0%，Ce 0.3 0.5%，Ni 4.0 6.0%，Si 1. 2 1. 5%,Mn 1. 8 2. 2%,Fe余量；按照上述合金成分取廢鋼、海綿鐵以及相應(yīng)各組分的中間合金采用電爐進(jìn)行熔煉，爐前調(diào)整成分后進(jìn)行脫氧及變質(zhì)處理，然后調(diào)整溫度為約1530 1550°C，準(zhǔn)備澆注，模型為灰鐵材質(zhì)，加熱200 220°C后表面涂刷1. 0 1. 5mm厚的涂料， 烘干后將熔煉好的合金澆注到模型中，隨型冷卻后獲得鑄坯，所述熱處理工藝為將鑄坯在約1160°C 1180°C進(jìn)行固溶處理3 證，然后噴霧冷卻約30 60秒，然后采用風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷到低于200°C ；再將合金鑄坯加熱至約530 550°C，保溫4 他，然后在空冷至低于 150°C，然后再將合金鑄坯加熱至約510 530°C，保溫4 乩，然后隨爐冷卻到常溫即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)合金的熱處理工藝，所述的導(dǎo)衛(wèi)合金以重量百分比計(jì)由下列組份組成C1.1～1.3％，Cr12～14％，Nb0.5～0.7％，W2.0～4.0％，Mo2.0～5.0％，V0.5～1.0％，Ti2.0～4.0％，Ce0.3～0.5％，Ni4.0～6.0％，Si1.2～1.5％，Mn1.8～2.2％，F(xiàn)e余量；所述熱處理工藝為將鑄坯在1160℃～1180℃進(jìn)行固溶處理3～5h，然后噴霧冷卻30～60秒，然后采用風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷到低于200℃；再將合金鑄坯加熱至530～550℃，保溫4～6h，然后在空冷至低于150℃，然后再將合金鑄坯加熱至510～530℃，保溫4～6h，然后隨爐冷卻到常溫即可。
文檔編號(hào)C21D6/00GK102534149SQ201210020388
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者楊學(xué)焦 申請(qǐng)人:楊學(xué)焦