一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法。包括该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为：10:1。本发明专利技术通过金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精轧机导轮
，特别是涉及一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法。
技术介绍
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种精轧机导轮用硬质合金材料及其热处理方法，通过金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种精轧机导轮用硬质合金材料，包括该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为：10:1。一种精轧机导轮用硬质合金材料的热处理方法，包括如下步骤：步骤一：首先，对轧机导轮在300℃～400℃温度下进行低温去应力退火，时间为5小时～6小时，炉冷至室温；步骤二：然后，经过900℃～1000℃的预热，保温4小时，并进行1060℃～2050℃的固溶处理4小时～5小时；步骤三：最后，以80℃～100℃/小时的加热速度加热至540℃～580℃，进行2小时～3小时的540℃～580℃高温回火，空冷至室温；步骤四：最后在270℃～290℃低温回火5小时，随炉冷却至室温。进一步地，所述步骤二：然后，经过900℃～1000℃的预热，保温4小时，其中900℃～1000℃的预热的升温速度为250℃～370℃/小时。进一步地，所述步骤一中，低温去应力退火过程由室温加热至300℃～400℃的升温速度为50℃～70℃/小时。进一步地，所述步骤二中，固溶处理过程由室温加热至1060℃～2050℃的升温速度为265℃～350℃/小时。进一步地，所述步骤三中，高温回火过程由室温加热至540℃～580℃的升温速度为180℃～190℃/小时。进一步地，所述步骤四中，低温回火过程由室温加热至270℃～290℃的升温速度为25℃～30℃/小时。该精轧机导轮用硬质合金材料通过调整化学成分并使用不同的热处理工艺，以改善和提高合金硬度和韧性，从而满足精轧机导轮材料恶劣的工作环境和极高的性能要求。本专利技术所述硬质合金材料的各组分为：C：1.45～1.6wt％，Cr：18～20.5wt％，Ti：2.8～3.2wt％，Mn：0.3～0.6wt％，Co：0.1～0.2wt％，Mo：0.5～1.0wt％，Cu：0.15～0.2wt％，Mg：0.4～0.8wt％，Si：0.44～0.58wt％，B：0.4～0.8wt％，W：0.4～0.8wt％，P≤0.03wt％，S≤0.03wt％，wt％表示质量百分比。B、W、Co作为添加剂，具有粘结的作用，Ti、Mg、Mn、Mo、Cu等为材料为可添加的材料，从而提高合金材料的淬透性、硬度和韧性等特性。其中，C：1.45～1.6wt％，与Ti、Fe等合金元素配合，形成高硬度且弥散分布的合金碳化物，保证合金有高的硬度、耐磨性和红硬性；低含量的碳元素提高了合金的硬度，降低合金的脆性。其中，Mn：0.3～0.6wt％，使合金具有很好的固溶强化效果，提高合金的热强性；其中，Cr：18～20.5wt％，有利于提高合金的淬透性和耐磨性，并在合金表面形成致密的铬氧化膜，以增强抗氧化性能，预防粘钢，提升抗高温腐蚀性能；加入少量的B、Mo、Cu等合金元素便于形成大量细小、弥散、坚硬而不聚集长大的合金碳化物，以造成二次硬化效应，同时具有良好的韧性。其中，以提高合金的塑性和导热性，使碳化物变细、不连续，防止导卫在急冷急热的使用环境中产生炸裂。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的精轧机导轮合金材料通过在传统铬基高温耐磨合金(C：1.45～1.6wt％；Cr：18～20.5wt％)的基础上，通过调整合金成分，尤其是调整碳、铬含量，依附添加的B、W、Co作为添加剂，具有粘结的作用，Ti、Mg、Mn、Mo、Cu，提高该轧机导卫的表面增强抗氧化性能，预防粘钢，提升抗高温腐蚀性能。2、本专利技术的精轧机导轮的金属合金材料中复合有W和陶瓷以提高结构的硬度，进而提高导轮的耐磨性和抗变形能力，提高导轮的使用寿命。当然，实施本专利技术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专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。一种精轧机导轮用硬质合金材料，包括该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为：10:1。一种精轧机导轮用硬质合金材料的热处理方法，包括如下步骤：步骤一：首先，对轧机导轮在300℃～400℃温度下进行低温去应力退火，时间为5小时～6小时，炉冷至室温；低温去应力退火过程由室温加热至300℃～400℃的升温速度为50℃～70℃/小时。步骤二：然后，经过900℃～1000℃的预热，经过900℃～1000℃的预热，保温4小时，其中900℃～1000℃的预热的升温速度为250℃～370℃/小时，保温4小时，并进行1060℃～2050℃的固溶处理4小时～5小时；固溶处理过程由室温加热至1060℃～2050℃的升温速度为265℃～350℃/小时。步骤三：最后，以80℃～100℃/小时的加热速度加热至540℃～580℃，进行2小时～3小时的540℃～580℃高温回火，空冷至室温；高温回火过程由室温加热至540℃～580℃的升温速度为180℃～190℃/小时。步骤四：最后在270℃～290℃低温回火5小时，随炉冷却至室温，低温回火过程由室温加热至270℃～290℃的升温速度为25℃～30℃/小时。精轧机导轮合金材料通过在传统铬基高温耐磨合金(C：1.45～1.6wt％；Cr：18～20.5wt％)的基础上，通过调整合金成分，尤其是调整碳、铬含量，依附添加的B、W、Co作为添加剂，具有粘结的作用，Ti、Mg、Mn、Mo、Cu，提高该轧机导卫的表面增强抗氧化性能，预防粘钢，提升抗高温腐蚀性能。金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精轧机导轮用硬质合金材料，其特征在于，该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为：10:1。

【技术特征摘要】
1.一种精轧机导轮用硬质合金材料，其特征在于，该硬质合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：1.45～1.6％，Cr：18～20.5％，Ti：2.8～3.2％，Mn：0.3～0.6％，Co：0.1～0.2％，Mo：0.5～1.0％，Cu：0.15～0.2％，Mg：0.4～0.8％，Si：0.44～0.58％，B：0.4～0.8％，W：0.4～0.8％，余量为Fe和陶瓷粉末，且Fe和陶瓷粉末之间的质量百分比的比例为：10:1。2.如权利要求1所述的一种精轧机导轮用硬质合金材料的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：首先，对轧机导轮在300℃～400℃温度下进行低温去应力退火，时间为5小时～6小时，炉冷至室温；步骤二：然后，经过900℃～1000℃的预热，保温4小时，并进行1060℃～2050℃的固溶处理4小时～5小时；步骤三：最后，以80℃～100℃/小时的加热速度加热至540℃～580℃，进行2小时～3小时的540℃～580℃高温回火，空冷至室温；步骤四：最后在270℃～290℃低温回火5小时，随...

【专利技术属性】
技术研发人员：张有德，赵仕章，吴翠凤，常焰平，胡峰，史宣菊，
申请(专利权)人：合肥东方节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34