本发明专利技术提供一种高铬钒钛合金铸铁轧辊，包括高铬钒钛合金铸铁外层和球墨铸铁辊芯。外层的化学成分质量百分比为：2.9～3.4％C、0.3～0.55％Si、0.8～1.3％Mn、＜0.05％的S和＜0.05％P、18～22％Cr、0.8～1.3％Ni、0.8～1.0％Mo、0.5～3.0％V、0.1～0.3％Ti，0.1～0.3％W，0.05～0.1％Nb，0.01～0.03％RE，铁余量，通过离心复合铸造成型而得轧辊，并采用热处理工艺，得到具有良好的耐磨性和韧性，同时具有良好高温硬度和耐磨性的轧辊，提高了毫米轧钢率，轧辊同时具有良好的韧性及抗热裂性能，使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种高铬钒钛合金铸铁轧辊，包括高铬钒钛合金铸铁外层和球墨铸铁辊芯。外层的化学成分质量百分比为：2.9～3.4％C、0.3～0.55％Si、0.8～1.3％Mn、＜0.05％的S和＜0.05％P、18～22％Cr、0.8～1.3％Ni、0.8～1.0％Mo、0.5～3.0％V、0.1～0.3％Ti，0.1～0.3％W，0.05～0.1％Nb，0.01～0.03％RE，铁余量，通过离心复合铸造成型而得轧辊，并采用热处理工艺，得到具有良好的耐磨性和韧性，同时具有良好高温硬度和耐磨性的轧辊，提高了毫米轧钢率，轧辊同时具有良好的韧性及抗热裂性能，使用寿命长。【专利说明】
本专利技术涉及一种乳辊，特别涉及一种高铬钒钛合金铸铁乳辊及其制备方法，属于 乳辊制造
技术介绍
随着乳钢技术的进步，乳钢产业对乳辊的性能提出了更高的要求。提高乳辊的耐 磨性、延长换辊时间、提高毫米乳材率是业内关注的重点。复合高铬合金铸铁乳辊具有良好 的硬度和耐磨性而被广泛应用，然而，由于乳辊在使用过程中，其表面受到高强度的、连续 的摩擦，也需要承受高温，因此提高高铬合金铸铁乳辊的耐磨性和韧性成为乳辊技术研发 的方向，尤其是提高乳辊的高温硬度和耐磨性、韧性及抗热裂性能成为研究的重点。
技术实现思路
本专利技术提供一种高铬钒钛合金铸铁乳辊及其制备方法，通过对高铬钒钛合金铸铁 外层的合金成分及其配比的选择，以及热处理工艺的设计，得到的高铬钒钛合金铸铁外层 的基体组织为高硬度的马氏体，残余奥氏体的含量在8~15%，高显微硬度的碳化物成球状 弥散分布，得到的高铬钒钛合金铸铁乳辊不但具有良好的耐磨性和韧性，也具有良好高温 硬度和耐磨性，提高了毫米乳钢率，同时具有良好的抗热裂性能，延长了乳辊的使用寿命。 本专利技术为实现上述技术目的采用如下的技术方案。 -种高铬钒钛合金铸铁乳辊，包括高铬钒钛合金铸铁外层和球墨铸铁辊芯，高铬 钒钛合金铸铁外层的化学成分及其质量百分比为:C 2.9~3.4%、Si 0.3~0.55%、Mn 0.8 ~1.3%、P<0.05%、S<0.05%、Crl8~22%、Ni0.8~1.3%、Mo0.8~1.0%、V0.5~ 3.0%、Ti 0.1 ~0.3%，W 0.1 ~0.3%，Nb 0.05~0.1%，RE 0.01 ~0.03%，余量为铁。 高铬钒钛合金铸铁乳辊的制备方法，包括以下步骤： 步骤一，熔炼 高铬钒钛合金铸铁外层铁水的熔炼，在中频感应炉中按照高铬钒钛合金铸铁外层 的兀素质量百分含量加入生铁、废混、废钢、白铁肩、猛铁、络铁、银板、钥铁、f凡铁、钦铁、银 铁和钨铁，熔炼温度为1530~1600°C，并加入RE进行精炼调质，调整成分合格后得到高铬钒 钛合金铸铁外层铁水。 球墨铸铁辊芯的熔炼，在中频感应炉中熔炼球墨铸铁辊芯铁水，熔炼温度为1440 ~1500°C，并向其加入球化剂和孕育剂对其进行球化和孕育处理，调整成分合格后得到球 墨铸铁辊芯铁水。孕育剂为硅钡，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为0.5~0.8%，球化剂 为钇基重稀土，在球墨铸铁辊芯中的质量百分含量为1.2~1.6%。 步骤二，复合离心铸造成型 使用卧式离心机浇铸高铬钒钛合金铸铁乳辊，卧式离心机转速M000r/min。浇铸高铬钒钛合金铸铁外层，将高铬钒钛合金铸铁外层铁水注入离心机铸型内， 浇铸温度为1530~1600°C。浇铸球墨铸铁辊芯，球墨铸铁辊芯分两次浇铸，待高铬钒钛合金铸铁外层的内壁 温度冷却至1220~1250 °C，进行第一次浇铸，浇铸温度为1390~1410°C，浇铸质量为球墨铸 铁辊芯的总质量的三分之一，待第一次浇铸的球墨铸铁辊芯温度冷却至1150~1170 °C时， 浇铸余量的球墨铸铁辊芯铁水，浇铸温度为1390~1410°C。浇铸完毕得到成型乳辊。 步骤三:热处理 将步骤二中得到的成型乳辊脱模后在空气中冷却至室温，然后以9~12°C/h的速 率升温至960~1000°C，保温2~3h，在空气中冷却至室温，再以9~12°C/h的速率升温至400 ~450°C，保温2~3h，在空气中冷却至室温即得高铬钒钛合金铸铁乳辊。 本专利技术中高铬钒钛合金铸铁外层的化学元素成分及其质量百分含量确定原则如 下。 C:高硬度的碳化物是高铬钒钛合金铸铁耐磨性的主要来源，碳化物的数量取决于 高铬钒钛合金铸铁外层中的C元素的含量，然而，碳化物数量过多，反而会增加材质的脆性， 这样会增大乳辊使用过程中的开裂和剥落的几率。综合考虑，将C元素在高铬钒钛合金铸铁 外层的质量百分含量控制在2.9~3.4%。 Si :Si元素作为高铬钒钛合金铸铁外层熔炼时的脱氧元素，其存在可以防止高铬 钒钛合金铸铁外层的其他合金元素氧化，然而，Si元素也是非碳化物的形成元素，其含量过 多会降低高铬钒钛合金铸铁外层的淬透性。全面衡量，将Si元素在高铬钒钛合金铸铁外层 的质量百分含量控制在0.3~0.55%。 Mn:Mn元素少量进入碳化物，大部分溶于基体，Mn元素的存在可以扩大高铬钒钛合 金铸铁外层的奥氏体相区，然而，过多的Mn会降低高铬钒钛合金铸铁外层的抗热裂性，因 此，将Mn元素在高铬钒钛合金铸铁外层的质量百分含量控制在0.8~1.3%。 Cr: Cr元素不仅可以增加高铬钒钛合金铸铁外层的耐磨性，也可提高高铬钒钛合 金铸铁外层基体的淬透性和抗氧化性，然而，Cr元素含量过高，其保护性会下降，综合考虑 上述因素，将Cr元素在高铬钒钛合金铸铁外层的质量百分含量控制在18~22%。 Ni:Ni元素在高铬钒钛合金铸铁外层中的存在可以促使高铬钒钛合金铸铁外层中 奥氏体的形成，提高其抗蠕变能力，而且，与高铬钒钛合金铸铁外层中的Cr、Mo等元素协同 作用，可以大幅提高高铬钒钛合金铸铁外层的热强度和热疲劳强度，但价格偏高，综合上述 因素，将Ni元素在高铬钒钛合金铸铁外层的质量百分含量控制在0.8~1.3%。 M〇:M〇元素在高铬钒钛合金铸铁外层中的存在可以增加碳化物的化学稳定性，而 且可以提高高铬钒钛合金铸铁外层的淬透性和高温耐磨性，但价格偏高，综合上述因素，将 Mo元素在高络f凡钛合金铸铁外层的质量百分含量控制在0.8~1.0%。 V:V元素是非常强的形成碳化物的元素，同时可以细化碳化物，改善碳化物形态。 VC非常稳定，且拥有很高的硬度，高达HV2400，同时其加入使得高铬钒钛合金铸铁外层的马 氏体含量增加，因此，V元素的加入可以提高高铬钒钛合金铸铁外层的硬度。同时，V的加入 可以细化碳化物晶粒，改善碳化物形态，减少网状碳化物的含量，因此可以提高高铬钒钛合 金铸铁外层的综合性能。但是，当V元素含量高时会对高铬钒钛合金铸铁的耐热性产生不利 影响，因此，本专利技术中V在高铬钒钛合金铸铁外层的质量百分含量为0.5~3.0%。 Ti:Ti与高铬钒钛合金铸铁外层铁水中的C、S、N容易形成化合物，高铬钒钛合金铸 铁外层中加入T i元素可以细化晶粒，形成复合碳化物，提高基体的高硬度。同时，形成的T i C 非常稳定，热处理过程中不易溶解，能够抑制奥氏体晶粒长大。但是，当Ti元素含量过高时， 会导致硬质相的粗化，细化晶粒的作用减弱，导致碳化物从基体析出，会降低高铬钒钛合金 铸铁外层的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高铬钒钛合金铸铁轧辊，包括高铬钒钛合金铸铁外层和球墨铸铁辊芯，其特征在于：所述高铬钒钛合金铸铁外层的化学成分及其质量百分比为：C 2.9～3.4％、Si 0.3～0.55％、Mn 0.8～1.3％、P＜0.05％、S＜0.05％、Cr 18～22％、Ni 0.8～1.3％、Mo 0.8～1.0％、V 0.5～3.0％、Ti 0.1～0.3％，W 0.1～0.3％，Nb 0.05～0.1％，RE 0.01～0.03％，余量为铁。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：闫玉荣，方勤波，肖万宏，苏海根，牛飞，
申请(专利权)人：湖北金标通用轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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