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    重庆时时彩软件天机: 一种基于莱钢合金的导轮制备方法.pdf

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    一种 基于 合金 导轮 制备 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610695731.1

    申请日:

    2016.08.19

    公开号:

    CN106244943A

    公开日:

    2016.12.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/54申请日:20160819|||公开
    IPC分类号: C22C38/54; C22C38/50; C22C38/44; C22C38/06; C22C38/04; C22C38/02; C22C33/06; C21D9/34; C21D1/18; C23C8/26 主分类号: C22C38/54
    申请人: 合肥东方节能科技股份有限公司
    发明人: 赵仕章; 吴鹏; 王孟祥; 王磊; 吴翠凤; 吴涛
    地址: 230088 安徽省合肥市经济技术开发区紫云路239号
    优先权:
    专利代理机构: 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) 11390 代理人: 胡?;?
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610695731.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.10.02|||2017.01.18|||2016.12.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于莱钢合金的导轮制备方法。包括原料配置,莱钢合金基体材料与复合材料的配置分别为80%?89%和11%?20%、熔炼、铸造及粗加工、热处理和渗氮处理。本发明以莱钢合金为基体,其形成的莱氏体是以渗碳体为基体的共晶体,莱氏体中共晶碳化物越来越多,具有高合金硬度和耐磨性;以莱钢合金为基体,辅助金属铝、硼铁和钛铁与莱氏体形成复合体的结构,提高导轮的结构刚性。

    权利要求书

    1.一种基于莱钢合金的导轮制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
    步骤一,原料配置:
    A莱钢合金基体材料:采用质量分数为40~45%的锰铁、10~15%的铬铁、2~5%的硅
    铁、1~2%的钼铁、10~15%的镍铁,余量为Fe;
    其中,莱钢合金基体材料的化学成分为C 1.65-1.85%,Mn 0.7-1.0%,Si 0.6-0.9%,
    Cr 15.0-17.0%,Mo 0.8-1.0%,Ni 4.6-5.5%;
    B复合材料:采用质量分数为1.0~1.5%的金属铝、1.0~1.2%的硼铁、1.3~1.5%的
    钛铁配料,余量为Fe;
    其中,复合材料的化学成分为Al 1.0~1.5%,B 1.0~1.5%,Ti 1.0~1.5%;
    C莱钢合金基体材料与复合材料的配置为80%-89%的A和11%-20%的B;
    步骤二,熔炼:将步骤一中的锰铁、铬铁、硅铁、钼铁、镍铁,在中频感应电炉内混合加热
    熔化;钢水温度达到1530~1550℃时,停止加热,室温静置30-60min后,加入余下的金属铝、
    硼铁和钛铁,加热,使钢水温度达到1660~1680℃时,停止加热,室温静置1-2h后,出炉入浇
    包;
    步骤三,铸造及粗加工:当钢水温度降至1450~1470℃时,将钢水浇入铸型,得到导轮
    毛坯,导轮毛坯经清砂、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,然后进行粗加工;
    步骤四,热处理:将粗加工后的导轮继续入炉加热至1020~1050℃,保温2~4小时后,
    进行机械精加工;在温度为100~150℃的淬火油池中淬火冷却40~60分钟,随后在200~
    220℃回火保温8~10小时,出炉空冷至室温;
    步骤五,渗氮处理:将步骤四处理后的导轮表面进行渗氮,连续进行2-3次,每次渗氮温
    度降低5℃。
    2.根据权利要求1所述的一种基于莱钢合金的导轮制备方法,其特征在于,所述步骤三
    中铸造工艺采用立式浇注。
    3.根据权利要求1所述的一种基于莱钢合金的导轮制备方法,其特征在于,所述钛铁的
    化学成分质量分数为:Ti:38~42%,Al:3~6%,Si:2.0~4.5%,Mn:0.5~1.5%,C:≤
    0.1%,P:≤0.1%,S:≤0.06%,余量为Fe。

    说明书

    一种基于莱钢合金的导轮制备方法

    技术领域

    本发明属于导卫导轮技术领域,特别是涉及一种基于莱钢合金的导轮制备方法。

    背景技术

    国内外耐热钢已经形成成熟的标准体系,耐热钢主要包括抗氧化钢和热强钢两大
    类,其中热强钢根据组织状态和使用性能要求分为:珠光体型热强钢、马氏体型热强钢和奧
    氏体型热强钢;抗氧化耐热钢分为铁素体和奥氏体两类钢。而国内耐磨钢目前尚没有系统
    的技术标准,但制作耐磨零件所选用的钢种较广,如用途比较广泛的髙锰钢v工具钢、合金
    铸铁、中低合金耐磨钢以及特殊耐磨钢等。耐磨钢的研制一般根据工作条件、磨损类型及材
    料破坏机理的不同,来选择和设计钢种。

    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,要考虑髙温硬度。

    滚动导卫(导轮)工况条件:承受髙温,强力磨损,磨料为氧化铁皮;工作过程中喷
    淋冷却水产生的热冲击疲劳。因此,制作导轮的材料,首先要抵抗髙温下的强力磨损,还要
    承受轧制时的各类冲击和激热激冷形成的热疲劳。

    发明内容

    本发明的目的在于提供一种基于莱钢合金的导轮制备方法,通过以莱钢合金为基
    体,其形成的莱氏体是以渗碳体为基体的共晶体,辅助金属铝、硼铁和钛铁与莱氏体形成复
    合体的结构,提高导轮的结构刚性。

    为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

    本发明为一种基于莱钢合金的导轮制备方法,包括如下步骤:

    步骤一,原料配置:

    A莱钢合金基体材料:采用质量分数为40~45%的锰铁、10~15%的铬铁、2~5%
    的硅铁、1~2%的钼铁、10~15%的镍铁,余量为Fe;

    其中,莱钢合金基体材料的化学成分为C 1.65-1.85%,Mn 0.7-1.0%,Si 0.6-
    0.9%,Cr 15.0-17.0%,Mo 0.8-1.0%,Ni 4.6-5.5%;

    B复合材料:采用质量分数为1.0~1.5%的金属铝、1.0~1.2%的硼铁、1.3~
    1.5%的钛铁配料,余量为Fe;

    其中,复合材料的化学成分为Al 1.0~1.5%,B 1.0~1.5%,Ti 1.0~1.5%;

    C莱钢合金基体材料与复合材料的配置为80%-89%的A和11%-20%的B;

    步骤二,熔炼:将步骤一中的锰铁、铬铁、硅铁、钼铁、镍铁,在中频感应电炉内混合
    加热熔化;钢水温度达到1530~1550℃时,停止加热,室温静置30-60min后,加入余下的金
    属铝、硼铁和钛铁,加热,使钢水温度达到1660~1680℃时,停止加热,室温静置1-2h后,出
    炉入浇包;

    步骤三,铸造及粗加工:当钢水温度降至1505~1520℃时,将钢水浇入铸型,得到
    导轮毛坯,导轮毛坯经清砂、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,然后进行粗加工;

    步骤四,热处理:将粗加工后的导轮继续入炉加热至1020~1050℃,保温2~4小时
    后,进行机械精加工;在温度为100~150℃的淬火油池中淬火冷却40~60分钟,随后在200
    ~220℃回火保温8~10小时,出炉空冷至室温;

    步骤五,渗氮处理:将步骤四处理后的导轮表面进行渗氮,连续进行2-3次,每次渗
    氮温度降低5℃。

    进一步地,所述步骤三中铸造工艺采用立式浇注,在铸件两边压2个冒口,浇口开
    在冒口根部,浇注采用顶注式,浇注温度为1515℃。

    进一步地,所述钛铁的化学成分质量分数为:Ti:38~42%,Al:3~6%,Si:2.0~
    4.5%,Mn:0.5~1.5%,C:≤0.1%,P:≤0.1%,S:≤0.06%,余量为Fe。

    本发明具有以下有益效果:

    1、本发明导轮以莱钢合金为基体,其形成的莱氏体是以渗碳体为基体的共晶体,
    是共晶反应的产物,随着含碳量的增加,莱氏体中共晶碳化物越来越多,这类合金硬度和耐
    磨性都很高;基体组织为奧氏体,奥氏体基体上分布着大量的碳化物。这种组织形态保证了
    工件高温下的耐磨性能使用要求。

    2、本发明的导轮耐磨性与耐粘性统一,性能优越;导轮抱钢量增加后,减轻入口夹
    板扶持,大大减少划伤尺寸废品。

    3、本发明的该导轮使用寿命极其理想,磨损量较小,轧制钢材表面质量较好,减少
    热停时间,减轻工人劳动强度。若使用高性能小辊轴承,改进轴承装配方式,增大冷却水量
    及冷却效率,效果将更好。

    4、本发明的导轮以莱钢合金为基体,辅助金属铝、硼铁和钛铁与莱氏体形成复合
    体的结构,提高导轮的结构刚性。

    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。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例,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?;诒痉⒚髦械?br />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?;さ姆段?。

    实施例一

    一种基于莱钢合金的导轮制备方法,包括如下步骤:

    步骤一,原料配置:

    A莱钢合金基体材料:采用质量分数为40%的锰铁、10%的铬铁、2%的硅铁、1%的
    钼铁、10%的镍铁,余量为Fe;

    其中,莱钢合金基体材料的化学成分为C 1.65%,Mn 0.7%,Si 0.6%,Cr
    15.0%,Mo 0.8%,Ni 4.6%;

    B复合材料:采用质量分数为1.0%的金属铝、1.0%的硼铁、1.3%的钛铁配料,余
    量为Fe;

    其中,复合材料的化学成分为Al 1.0%,B 1.0%,Ti 1.0%;

    C莱钢合金基体材料与复合材料的配置为80%的A和20%的B;

    步骤二,熔炼:将步骤一中的锰铁、铬铁、硅铁、钼铁、镍铁,在中频感应电炉内混合
    加热熔化;钢水温度达到1530~1550℃时,停止加热,室温静置30-60min后,加入余下的金
    属铝、硼铁和钛铁,加热,使钢水温度达到1660~1680℃时,停止加热,室温静置1-2h后,出
    炉入浇包;

    步骤三,铸造及粗加工:当钢水温度降至1505~1520℃时,将钢水浇入铸型,得到
    导轮毛坯,导轮毛坯经清砂、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,然后进行粗加工;

    步骤四,热处理:将粗加工后的导轮继续入炉加热至1020~1050℃,保温2~4小时
    后,进行机械精加工;在温度为100~150℃的淬火油池中淬火冷却40~60分钟,随后在200
    ~220℃回火保温8~10小时,出炉空冷至室温;

    步骤五,渗氮处理:将步骤四处理后的导轮表面进行渗氮,连续进行2-3次,每次渗
    氮温度降低5℃。

    其中,步骤三中铸造工艺采用立式浇注,在铸件两边压2个冒口,浇口开在冒口根
    部,浇注采用顶注式,浇注温度为1515℃。

    其中,钛铁的化学成分质量分数为:Ti:38~42%,Al:3~6%,Si:2.0~4.5%,Mn:
    0.5~1.5%,C:≤0.1%,P:≤0.1%,S:≤0.06%,余量为Fe。

    根据莱钢合金基体材料与复合材料的配置为80%-89%的A和11%-20%的B,测试
    分析得出,获得的导轮品质在进钢速度180-200m/s的范围,进行100h的测试,实验结果,导
    轮表面出现损伤,而且出现粘钢现象。

    实施例二

    一种基于莱钢合金的导轮制备方法,包括如下步骤:

    步骤一,原料配置:

    A莱钢合金基体材料:采用质量分数为43%的锰铁、13%的铬铁、3%的硅铁、1.5%
    的钼铁、13%的镍铁,余量为Fe;

    其中,莱钢合金基体材料的化学成分为C 1.75%,Mn 0.8%,Si 0.7%,Cr 16%,
    Mo 0.9%,Ni 5.1%;

    B复合材料:采用质量分数为1.3%的金属铝、1.1%的硼铁、1.4%的钛铁配料,余
    量为Fe;

    其中,复合材料的化学成分为Al 1.3%,B 1.3%,Ti 1.3%;

    C莱钢合金基体材料与复合材料的配置为80%-89%的A和11%-20%的B;

    步骤二,熔炼:将步骤一中的锰铁、铬铁、硅铁、钼铁、镍铁,在中频感应电炉内混合
    加热熔化;钢水温度达到1530~1550℃时,停止加热,室温静置30-60min后,加入余下的金
    属铝、硼铁和钛铁,加热,使钢水温度达到1660~1680℃时,停止加热,室温静置1-2h后,出
    炉入浇包;

    步骤三,铸造及粗加工:当钢水温度降至1505~1520℃时,将钢水浇入铸型,得到
    导轮毛坯,导轮毛坯经清砂、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,然后进行粗加工;

    步骤四,热处理:将粗加工后的导轮继续入炉加热至1020~1050℃,保温2~4小时
    后,进行机械精加工;在温度为100~150℃的淬火油池中淬火冷却40~60分钟,随后在200
    ~220℃回火保温8~10小时,出炉空冷至室温;

    步骤五,渗氮处理:将步骤四处理后的导轮表面进行渗氮,连续进行2-3次,每次渗
    氮温度降低5℃。

    其中,步骤三中铸造工艺采用立式浇注,在铸件两边压2个冒口,浇口开在冒口根
    部,浇注采用顶注式,浇注温度为1515℃。

    其中,钛铁的化学成分质量分数为:Ti:38%,Al:3%,Si:2.0%,Mn:0.5%,C:≤
    0.1%,P:≤0.1%,S:≤0.06%,余量为Fe。

    根据低含量成份的莱钢合金基体材料与含量成份的复合材料的配置为80%的A和
    20%的B,测试分析得出,获得的导轮品质在进钢速度180-200m/s的范围,进行100h的测试,
    实验结果,导轮表面出现轻微损伤,无粘钢现象。

    实施例三

    一种基于莱钢合金的导轮制备方法,包括如下步骤:

    步骤一,原料配置:

    A莱钢合金基体材料:采用质量分数为45%的锰铁、15%的铬铁、5%的硅铁、2%的
    钼铁、15%的镍铁,余量为Fe;

    其中,莱钢合金基体材料的化学成分为C 1.85%,Mn 1.0%,Si 0.9%,Cr
    17.0%,Mo 1.0%,Ni 5.5%;

    B复合材料:采用质量分数为1.5%的金属铝、1.2%的硼铁、1.5%的钛铁配料,余
    量为Fe;

    其中,复合材料的化学成分为Al 1.5%,B 1.5%,Ti 1.5%;

    C莱钢合金基体材料与复合材料的配置为80%-89%的A和11%-20%的B;

    步骤二,熔炼:将步骤一中的锰铁、铬铁、硅铁、钼铁、镍铁,在中频感应电炉内混合
    加热熔化;钢水温度达到1530~1550℃时,停止加热,室温静置30-60min后,加入余下的金
    属铝、硼铁和钛铁,加热,使钢水温度达到1660~1680℃时,停止加热,室温静置1-2h后,出
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    其中,步骤三中铸造工艺采用立式浇注,在铸件两边压2个冒口,浇口开在冒口根
    部,浇注采用顶注式,浇注温度为1515℃。

    其中,钛铁的化学成分质量分数为:Ti:42%,Al:6%,Si:4.5%,Mn:1.5%,C:≤
    0.1%,P:≤0.1%,S:≤0.06%,余量为Fe。

    根据莱钢合金基体材料与复合材料的配置为89%的A和11%的B,测试分析得出,
    获得的导轮品质在进钢速度180-200m/s的范围,进行100h的测试,实验结果,导轮表面无损
    伤,无粘钢现象。

    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。

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