高硬度高韧性纳米晶合金轧辊制造技术

本发明专利技术公开了高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂3.2-5.7%、钙1.6-2.7%、镁1.0-1.5%、钒4.5-5.7%、铬1.2-3.5%、钼0.3-0.65%、硼0.7-1.1%、硅0.4-0.8%、锰1.8-3.7%、镍1.2-2.5%、钕0.6-0.8%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：13-20%纳米级氧化钛、18-25%纳米级氧化锆、21-28%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。采用本发明专利技术后，细化了晶粒，在合金中形成了晶须结构，增强合金的韧性和硬度，减少稀贵金属掺加量，抗拉强度能够达到495MPa以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高硬度高韧性纳米晶合金轧辊。
技术介绍
轧机利用轧辊滚动时产生的压力来轧碾轧材、使轧材金属产生塑性，其中轧辊是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件，轧辊包括辊头、辊颈和辊身。为了增加轧辊的表面强度，需要对轧辊表面进行处理，合金化是轧辊表面处理中的一个重要步骤，现有技术中的合金化过程中通常采用将稀有金属投入钢水中并进行均匀搅拌的方式，这种方式虽然提高了表面强度，但是表面韧性会下降，且所需要参加的稀有金属量大，提高了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决提高了表面强度的同时表面韧性会下降，且所需要参加的稀有金属量大，提高了成本的问题。本专利技术公开了高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂3.2-5.7%、钙1.6-2.7%、镁1.0-1.5%、钒4.5-5.7%、铬1.2-3.5%、钼0.3-0.65%、硼0.7-1.1%、硅0.4-0.8%、锰1.8-3.7%、镍1.2-2.5%、钕0.6-0.8%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：13-20%纳米级氧化钛、18-25%纳米级氧化锆、21-28%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。本专利技术还公开了合金轧辊的制作的方法：将纳米变质剂熔融，将铁投入炉中熔化，温至1100-1200℃之后将其余各元素以及纳米变质剂投入炉中搅拌4-8分钟，保温静置2-4分钟后将炉温降至800-1000℃，用炉内液体对模具进行浇注，浇注完成后开模后空冷15-20分钟，之后利用淬火液淬火，最后等待冷却；淬火剂采用以下重量份的原料经蒸馏、聚合、冷凝制成：聚乙二醇5-13份、酒石酸3-11份、偏钒酸钠4-9份、对甲苯酚4-6份、三乙醇胺0.1-2份、硝酸钠4-6份、水43-71份。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术后，细化了晶粒，在合金中形成了晶须结构，增强合金的韧性和硬度，减少稀贵金属掺加量，抗拉强度能够达到495MPa以上。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的说明。实施例1：高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂3.2%、钙2.7%、镁1.0%、钒4.5%、铬3.5%、钼0.65%、硼0.7%、硅0.8%、锰1.8%、镍2.5%、钕0.6%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：13%纳米级氧化钛、25%纳米级氧化锆、21%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。将纳米变质剂熔融，将铁投入炉中熔化，温至1100℃之后将其余各元素以及纳米变质剂投入炉中搅拌4分钟，保温静置2分钟后将炉温降至800℃，用炉内液体对模具进行浇注，浇注完成后开模后空冷15分钟，之后利用淬火液淬火，最后等待冷却；淬火剂采用以下重量份的原料经蒸馏、聚合、冷凝制成：聚乙二醇5份、酒石酸11份、偏钒酸钠9份、对甲苯酚4份、三乙醇胺0.1份、硝酸钠4份、水43份。实施例2：高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂5.7%、钙1.6%、镁1.5%、钒5.7%、铬1.2%、钼0.3%、硼1.1%、硅0.4%、锰3.7%、镍1.2%、钕0.8%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：20%纳米级氧化钛、18%纳米级氧化锆、28%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。将纳米变质剂熔融，将铁投入炉中熔化，温至1200℃之后将其余各元素以及纳米变质剂投入炉中搅拌8分钟，保温静置4分钟后将炉温降至1000℃，用炉内液体对模具进行浇注，浇注完成后开模后空冷20分钟，之后利用淬火液淬火，最后等待冷却；淬火剂采用以下重量份的原料经蒸馏、聚合、冷凝制成：聚乙二醇13份、酒石酸3份、偏钒酸钠4份、对甲苯酚6份、三乙醇胺2份、硝酸钠6份、水71份。实施例3：高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂4.4%、钙2.1%、镁1.3%、钒5.1%、铬2.8%、钼0.48%、硼0.9%、硅0.6%、锰3.2%、镍1.7%、钕0.7%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：16%纳米级氧化钛、22%纳米级氧化锆、25%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。将纳米变质剂熔融，将铁投入炉中熔化，温至1200℃之后将其余各元素以及纳米变质剂投入炉中搅拌7分钟，保温静置3分钟后将炉温降至800-1000℃，用炉内液体对模具进行浇注，浇注完成后开模后空冷20分钟，之后利用淬火液淬火，最后等待冷却；淬火剂采用以下重量份的原料经蒸馏、聚合、冷凝制成：聚乙二醇8份、酒石酸7份、偏钒酸钠8份、对甲苯酚5份、三乙醇胺1.6份、硝酸钠5份、水58份。本领域技术人员应当知晓，本专利技术的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本专利技术精神的前提下，对本专利技术进行的各种变换均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，其特征在于包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂3.2‑5.7%、钙1.6‑2.7%、镁1.0‑1.5%、钒4.5‑5.7%、铬1.2‑3.5%、钼0.3‑0.65%、硼0.7‑1.1%、硅0.4‑0.8%、锰1.8‑3.7%、镍1.2‑2.5%、钕0.6‑0.8%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：13‑20%纳米级氧化钛、18‑25%纳米级氧化锆、21‑28%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。

【技术特征摘要】
1.高硬度高韧性纳米晶合金轧辊，其特征在于包括如下重量百分比的各组分：纳米变质剂3.2-5.7%、钙1.6-2.7%、镁1.0-1.5%、钒4.5-5.7%、铬1.2-3.5%、钼0.3-0.65%、硼0.7-1.1%、硅0.4-0.8%、锰1.8-3.7%、镍1.2-2.5%、钕0.6-0.8%、磷≤0.02%、硫≤0.03%、余量为铁，纳米变质剂按重量百分比包括：13-20%纳米级氧化钛、18-25%纳米级氧化锆、21-28%纳米级三氧化二铝、余量为纳米级碳。
2.一种权利要求1中合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曌，章成希，
申请(专利权)人：铜陵市大明玛钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34