一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊及其制备方法，涉及轧辊技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊的制备方法


[0001]本专利技术涉及轧辊
，具体为一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊及其制备方法
。

技术介绍

[0002]轧辊是轧钢生产中的主要消耗备件，轧辊质量直接影响轧材表面质量
、
轧机作业率和轧材生产成本，提高轧辊质量，降低轧辊生产成本一直是轧辊生产企业不断关注的课题
。
现在国内生产的轧辊质量参差不齐，消枆指标高低不同，轧辊制造的方法在我国目前主要有以下几种：锻造轧辊
、
普通铸造轧辊
、
离心铸造轧辊
、
喷射成型轧辊
、
电渣重熔轧辊
、
连线浇筑外层成型
、
组合轧辊等
。
但是，在现有的高速钢复合轧辊生产技术中，在轧辊高硬度
、
高耐磨的同时，所伴随的就是轧辊的韧性差，在切分仞便出现掉块，造成无法正常生产，且现有的轧辊大多缺乏一种耐腐蚀层的保护，使得金属基体直接与空气中的杂质灰尘和氧气
、
水按触，大大增加腐蚀几率，提高维修费用和使用成本
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题
。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊的制备方法，包括以下制备步骤：（1）将湿凝胶浸入湿凝胶质量
3~5
倍的乙醇中，每
8h
置换一次，置换3次；再浸入湿凝胶质量
3.1~8.3
倍的
(S)
‑2‑
甲基环氧乙烷
‑2‑
羧酸溶液，每
8h
置换一次，置换5次后，于
90℃
油浴中反应
5~8h
，浸入湿凝胶质量
3~5
倍的
45℃
的叔丁醇，每
8h
置换一次，置换6次，放入冰箱，预冻
24h
后，
‑
40℃、
真空度
13~40Pa
下冷冻干燥
72h
得粒径为
0.45~0.6mm
的羧基化酚醛气凝胶；（2）将羧基化酚醛气凝胶
、
无水乙醇
、
去离子水按质量比
2.5:59.2:75
混合，得气凝胶悬浮液，
50℃
下，向气凝胶悬浮液加入气凝胶悬浮液质量
0.02
倍的稀土溶液，再加入氢氧化钠溶液至反应液
pH
为
4~5
，静置
1.5~2.5h
后，抽滤，依次用乙醇
、
蒸馏水洗涤3次，
60℃
烘干
24h
得稀土
‑
酚醛气凝胶；（3）按轧辊外层
、
芯部的具体成分要求进行分别冶炼，将稀土
‑
酚醛气凝胶
、
废钢
、
铬铁
、
钨铁
、
钼铁
、
镍铁
、
硅钙钡合金
、
纯镁混合置于卧式熔炼设备，熔炼设备左右两端连有进气端电磁阀，加热至
880~950℃
，保温
1h
后，升温至
1500~1550℃
，保温至熔化后，升温至
1550~1600℃
，加入硼铁
、
钛铁，保温熔化后，加热至
1630~1650℃
，加入炉内钢水质量
0.001~0.002
倍的纯铝，保温
4~10min
，保温加热过程中，先开启左边电磁阀脉冲充气，气体中为氮气，脉冲充气至压力为
0.2MPa
后，停止充气
5min
，再开启脉冲充气至压力为
0.2MPa
，如此反复，然后出炉到装有稀土硅铁合金的钢包，稀土硅铁合金与钢包内钢水的质量比为
0.25~0.45:100
，
1460~1520℃
下离心浇筑外层钢水，离心浇筑的离心转速为
600~780r/min
，再撒
入外层钢水质量
0.02~0.1
倍的玻璃渣，当外层钢水温度降至
1180~1230℃
，浇筑辊芯钢水，浇筑温度为
1300~1350℃
，浇筑完毕后，静置
24~48h
，取出铸件，放入热处理炉中，
1100~1200℃
热处理
90~120min
，出炉喷雾冷却至
610~740℃
，保温
2~3h
后，回炉升温至
890~1000℃
，保温
4~7h
后，出炉喷雾冷却至
480~595℃
，保温
2~3h
，回炉升温至
770~870℃
，保温
4~7h
后，空冷至室温，得轧辊；（4）将轧辊采用
400#、800#、1000#
和
1500#
砂纸逐级打磨一次，用丙酮冲洗
3~6min
后，
60℃
烘干
6h
后，在轧辊刷电净液，刷镀电压
10~12V、
镀笔移动速率
5~12m/min
下刷镀
1~3min
后，用蒸馏水清洗
3min
，得电净轧辊；在电净轧辊刷活化液1，电压
10~12V、
镀笔移动速率
5~12m/min
下刷镀
20~40s
后，刷活化液2，电压
13V、
镀笔移动速率
5~12m/min
下刷镀
40~65s
，用蒸馏水清洗
3min
后，再刷钛镍镀液，镀笔移动速率
5~10m/min、
电压
15V
下刷镀
30~50s
，再以电压
13V
刷镀
1~3min
，
5~15℃/min
升温至
650~850℃
，保温
2~3h
得镀层厚度为
15~20
μ
m
的钛镍轧辊；（5）将无水乙醇
、
石墨粉按质量比
8:1
混合，
400~600W
超声
10min
，得石墨溶液；将石墨溶液旋涂在钛镍轧辊表面，厚度为
20~30
μ
m
，静置
24h
后，置于真空腔，氩气氛围下，采用纳秒光纤激光器于功率为
0.9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高韧性耐蚀合金石墨钢轧辊的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）将湿凝胶浸入湿凝胶质量
3~5
倍的乙醇中，每
8h
置换一次，置换3次；再浸入湿凝胶质量
3.1~8.3
倍的
(S)
‑2‑
甲基环氧乙烷
‑2‑
羧酸溶液，每
8h
置换一次，置换5次后，于
90℃
油浴中反应
5~8h
，浸入湿凝胶质量
3~5
倍的
45℃
的叔丁醇，每
8h
置换一次，置换6次，放入冰箱，预冻
24h
后，
‑
40℃、
真空度
13~40Pa
下冷冻干燥
72h
得粒径为
0.45~0.6mm
的羧基化酚醛气凝胶；（2）将羧基化酚醛气凝胶
、
无水乙醇
、
去离子水按质量比
2.5:59.2:75
混合，得气凝胶悬浮液，
50℃
下，向气凝胶悬浮液加入气凝胶悬浮液质量
0.02
倍的稀土溶液，再加入氢氧化钠溶液至反应液
pH
为
4~5
，静置
1.5~2.5h
后，抽滤，依次用乙醇
、
蒸馏水洗涤3次，
60℃
烘干
24h
得稀土
‑
酚醛气凝胶；（3）按轧辊外层
、
芯部的具体成分要求进行分别冶炼，将稀土
‑
酚醛气凝胶
、
废钢
、
铬铁
、
钨铁
、
钼铁
、
镍铁
、
硅钙钡合金
、
纯镁混合置于卧式熔炼设备，熔炼设备左右两端连有进气端电磁阀，加热至
880~950℃
，保温
1h
后，升温至
1500~1550℃
，保温至熔化后，升温至
1550~1600℃
，加入硼铁
、
钛铁，保温熔化后，加热至
1630~1650℃
，加入炉内钢水质量
0.001~0.002
倍的纯铝，保温
4~10min
，保温加热过程中，先开启左边电磁阀脉冲充气，气体中为氮气，脉冲充气至压力为
0.2MPa
后，停止充气
5min
，再开启脉冲充气至压力为
0.2MPa
，如此反复，然后出炉到装有稀土硅铁合金的钢包，稀土硅铁合金与钢包内钢水的质量比为
0.25~0.45:100
，
1460~1520℃
下离心浇筑外层钢水，离心浇筑的离心转速为
600~780r/min
，再撒入外层钢水质量
0.02~0.1
倍的玻璃渣，当外层钢水温度降至
1180~1230℃
，浇筑辊芯钢水，浇筑温度为
1300~1350℃
，浇筑完毕后，静置
24~48h
，取出铸件，放入热处理炉中，
1100~1200℃
热处理
90~120min
，出炉喷雾冷却至
610~740℃
，保温
2~3h
后，回炉升温至
890~1000℃
，保温
4~7h
后，出炉喷雾冷却至
480~595℃
，保温
2~3h
，回炉升温至
770~870℃
，保温
4~7h
后，空冷至室温，得轧辊；（4）将轧辊采用
400#、800#、1000#
和
1500#
砂纸逐级打磨一次，用丙酮冲洗
3~6min
后，
60℃
烘干
6h
后，在轧辊刷电净液，刷镀电压
10~12V、
镀笔移动速率
5~12m/min
下刷镀
1~3min
后，用蒸馏水清洗
3min
，得电净轧辊；在电净轧辊刷活化液1，电压
10~12V、
镀笔移动速率
5~12m/min
下刷镀
20~40s
后，刷活化液2，电压
13V、
镀笔移动速率
5~12m/min
下刷镀
40~65s
，用蒸馏水清洗
3min
后，再刷钛镍镀液，镀笔移动速率
5~10m/min、
电压
15V
下刷镀
30~50s
，再以电压
13V
刷镀
1~3min
，
5~15℃/min
升温至
650~850℃
，保温
2~3h
得镀层厚度为
15~20
μ
m
的钛镍轧辊；（5）将无水乙醇
、
石墨粉按质量比
8:1
混合，
400~600W
超声
...

【专利技术属性】
技术研发人员：应浩斌，
申请(专利权)人：江苏莱赫润轧辊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：