离心铸造高硼高速钢复合轧辊及其制备方法，属于复合铸造技术领域。复合轧辊的辊身外层采用高硼高速钢，辊芯内层采用球墨铸铁，中间过渡层采用高强度低硅铸铁。外层化学成分及质量分数：0.65～0.95％C,1.5～1.8％B,3.0～3.5％Mo,1.2～1.5％W,1.0～1.2％V,6.0～6.5％Cr,1.5～1.8％Al,0.04～0.08％Y,0.04～0.08％Mg,0.12～0.25％Nb,0.08～0.15％N,0.05～0.12％Na,0.5～1.5％Si,Mn<0.8％,S<0.04％,P<0.04％,余量Fe。复合轧辊经淬火和回火处理后，具有良好的力学性能和优异的耐磨性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种离心铸造复合乳辊及其制备方法，特别涉及一种离心铸造高硼 高速钢复合乳辊及其制备方法，属于复合铸造
技术介绍
乳钢技术的进步，包括对更高的乳制效率、更高的乳材质量和更低的乳制成本的 不懈追求，使乳辊制造技术也在发生飞跃性发展。乳辊发展的主要趋势是用耐磨性能优异 的高速钢取代普通高铬铸铁乳辊和高镍铬无限冷硬铸铁乳辊，用复合乳辊取代整体乳辊。 为了提高乳辊的耐磨性能，中国专利技术专利CN103008617A公开了一种高速钢复合热 乳乳辊的制备方法，其特征在于，所述方法采用电渣空心抽锭方法先制作再生高速钢复合 乳辊辊环，利用中频炉或电弧炉将成本低的球墨铸铁或普碳钢熔化，以浇铸方式制造乳辊 辊芯，同时将乳辊外环与乳辊辊芯浇铸熔合在一起，从而制备工作辊环为高速钢，芯材为球 墨铸铁或普碳钢的复合的热乳乳辊。该专利技术方法所制备的高速钢复合乳辊特点是外层厚度 均匀;组织细小致密;芯部材料的采用球墨铸铁或普碳钢。在乳辊辊环制作中利用稀土处理 与电渣精炼的双重作用全面提高乳辊工作面质量，使用寿命长;辊身及辊芯采用的是球墨 铸铁或普碳钢综合成本低。中国专利技术专利CN101403032还公开了一种乳钢行业中板带乳机 应用的高速钢复合乳辊的热处理工艺。热处理工艺分为退火、淬火和回火三个阶段，适用于 高速钢复合乳辊。其中，退火加热速度为10~60°C/h，退火加热温度为600~750°C，保温时 间8~20h，退火冷却采用炉冷。该专利技术具有退火硬度低，利于切削加工，淬火回火后高速钢 乳辊硬度高、硬度均匀性好、径向硬度降小等优良的特点。中国专利技术专利CN102319897A还公 开了一种喷射成形高银高速钢复合乳辑的制造方法，具体包括以下步骤:步骤1:高银高速 钢化学百分数如下：1.7~1.8C，1.2~1.6Si，5.0~6.0Cr，1.2~1·4Μ〇,0·5 ~0.6V，8.0~ 10.0V，P<0.03，S<0.02,余量为铁;制备复合乳辊的方法:首先根据所设计的化学成分进 行冶炼，将所需喷射的量称取高钒高速钢置于熔炼包内，开启栗抽至10~3Mpa，充入氩气至 工作气压，感应加热至1300~1500°C熔化;步骤2:将球磨铸铁辊芯用感应线圈预热至1050 ~1150°C，置入沉积腔中；步骤3:将步骤1得到的熔炼包内熔液以20~25kg/min倾倒至中间 包内，控制中间包液面高度，金属熔液经导液管流下，形成金属液流并在喷嘴扫描角度为4 ~6°，压力为1.5~2.5MPa的氮气作用下雾化并迅速降温，同时所述预热后的球磨铸铁辊根 据设定速度进行绕轴旋转和沿轴向的往复直线运动，沉积并凝固形成50~55mm的沉积层， 得到高钒高速钢复合乳辊试样;步骤:4:为了防止合金和辊芯结合层产生裂纹，将所述高钒 高速钢复合乳辊试样，在温度为650 - 680°C，保温2小时，在温度为300 - 320°C保温1小时， 然后冷却至室温;步骤5:将经过步骤4处理后的所述试样在温度为1050°C~1150°C下淬火， 风冷;在温度温为450°C~600°C下回火，保温3h，空冷，回火不超过3次，得到高钒高速钢复 合乳辊。中国专利技术专利CN101240403还公开了一种乳钢行业中板带乳机应用的高速钢复合 乳辊及其铸造方法。复合乳辊的外层材料为高速钢，中间层材料为球墨铸铁原铁水或石墨 半钢，乳辊芯部材料为球墨铸铁。采用离心复合铸造工艺，乳辊分三次浇注成型，在离心机 上，保持恒定的离心转速，将外层和中间层金属材料浇注成型，然后静止浇注乳辊芯部金属 使之最终成型；该专利技术高速钢复合乳辊，与以往双层或其他三层复合高速钢乳辊相比，三层 金属冶金结合良好，强度高；中间层材质的优化选择提高了结合层强度，中间层中影响结合 性能的碳化物减少，并有效地避免了外层高速钢中的合金元素向芯部扩散，影响芯部材质 性能，避免热处理过程以及乳制过程中工作层开裂和脱落。中国专利技术专利CN101274359还公 开了 一种电磁离心铸造高速钢复合乳辑工作层材质，其成分质量百分比为：1.8~2.5C ,3.0 ~10.0￥，2.0~4.01〇,4.0~7.00,0.5~2.0￥，0.03~0.51^，51<1.0，]\111<1.0，余量为卩6 和不可避免杂质；其中，在辊身工作层离心浇注和凝固过程中，施加磁感应强度为0.21T~ 0.30T的电磁场。该专利技术尚碳尚妈尚速钢材质，米用电磁尚心铸造工艺可以制造尚碳尚妈尚 速钢复合乳辊，以W代V，不仅消除了铸造组织的宏观偏析，有效地控制MC碳化物均匀分布， 而且明显地改善了高速钢复合乳辊的使用性能。中国专利技术专利CN 101037760还公开了一种 高碳高钒高速钢复合乳辊，制得的该高碳高钒高速钢乳辊外层的化学成分及其重量百分比 为：C:1.8% ~3·0%，ν:3·0% ~6.0%，Cr:4.0% ~6.0%，M〇:3.0%~6.0%，W:1.0%~ 3.0%，Nb:1.0%~5.0%，Co:1.0%~5.0%，Si<1.0%，Mn<1.5%，P<0.04%，S< 0.04%，Y:0.05% ~0.20%，Ti :08%~0.25%，Mg:0.03%~0.12%，Zr :0.04%~0.18%， Te: 0.02%~0.12%，余量为Fe，化学成分的总和为100%。其制备利用电炉熔炼，采用离心 铸造方法铸造成形，热处理包括淬火和回火处理。但是上述高速钢复合乳辊中含有数量较 多的钒、钨、钼、铌、钴等昂贵和金元素，因此乳辊制造成本高，推广应用困难。 为了降低乳辊制造成本，中国专利技术专利CN 103014516A公开了一种含硼低合金高 速钢乳辊及其制造方法。所述乳辊包括辊身和辊芯两部分组成，辊身的化学成分按照重量 百分比计算为：(： ：0.7~0.8,0:1.3~2.4,8:2.50~3.0，￥:1.0~1.5，￥ :1.0~1.5^:< 1.0，]^:<0.4，1^ :0.09~0.12，]\%:0.16~0.19，1^:0.10~0.12，？ ：<0.03,5<0.03，余量 为Fe和不可避免的微量杂质，辊芯为球墨铸铁。该专利技术的所述乳辊的制造方法为熔炼-脱氧 合金化-稀土镁复合变质处理后采用离心浇注，再经热处理后加工成成品；该专利技术的主要优 点是耐磨颗粒以硼化物颗粒为主，降低合金元素添加量，从而降低生产成本，并且硬度高、 耐磨性和抗热疲劳性能好，材质均匀后期抗事故性强。中国专利技术专利CN102994692A还公开 了一种高硼高速钢乳辊材料及其冶炼方法，其特征在于，经过下列步骤制得：1)按下列组分 的质量比备料:73.0-76.0%的Q235废钢、1.5-1.8%的钨铁、3.0-3.3%的钼铁、1.0-1.2% 的钒铁、6.0-6.5%的高碳铬铁、0.5-0.8%的金属铜、0.12-0.16%的金属铝、1.2-1.4%的 硅钙合金、0.20-0.28%的稀土硅铁镁合金、0.3-0.5%的铌铁、8.2-8.6%的硼铁、0.55-0.80%的硅铁、0.35-0.50%的钒氮合金、1.20-1.36%的锆硅铁和0.15-0.20%的钛铁;2) 先将质量分数73 ·本文档来自技高网...
【技术保护点】
离心铸造高硼高速钢复合轧辊，其特征在于，复合轧辊的辊身外层采用高硼高速钢，辊芯内层采用球墨铸铁，中间过渡层采用高强度低硅铸铁；外层高硼高速钢的化学成分及质量分数为：0.65～0.95％C,1.5～1.8％B,3.0～3.5％Mo,1.2～1.5％W,1.0～1.2％V,6.0～6.5％Cr,1.5～1.8％Al,0.04～0.08％Y,0.04～0.08％Mg,0.12～0.25％Nb,0.08～0.15％N,0.05～0.12％Na,0.5～1.5％Si,Mn<0.8％,S<0.04％,P<0.04％,余量Fe；内层球墨铸铁的化学成分及质量分数为：3.1～3.4％C,1.8～2.2％Si,0.4～0.6％Mn,0.3～0.4％Ni,0.05～0.20％Cr,0.15～0.25％Mo,0.04～0.06％Mg,0.02～0.05％Ce,0.01～0.03％Sb,0.03～0.05％Ca,0.03～0.05％Ba,P<0.08％,S<0.03％,余量Fe；中间过渡层高强度低硅铸铁的化学成分及质量分数为：3.1～3.4％C,0.8～1.1％Si,0.3～0.5％Mn,0.1～0.2％Mo,0.10～0.15％V,0.02～0.05％N,P<0.08％,S<0.03％,0.03～0.06％Y,余量Fe。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：符寒光，杨勇维，魏世忠，汪长安，雷永平，戴建方，周向阳，成小乐，屈银虎，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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