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一种导辊及其制造方法技术

技术编号:9592596 阅读:126 留言:0更新日期:2014-01-22 23:15
本发明专利技术公开了一种导辊,所述导辊为铁基高温合金,以重量百分含量表示,该铁基高温合金的组成为:C:2.3~3.2%,Si:0.6~1.5%,Cr:29~35%,V:1.5~2.2%,Mo:0.2~1.6%,Ni:7.0~8.8%,Ti:0.7~1.5%,Nb:0.2~0.6%,V:0.82~1.2%,Ta:0.002~0.006%,稀土:0.18~0.28%,余量为Fe和不可避免的杂质,通过特定的精密铸造步骤和热处理参数过程,使得其强化相合理分布,性能得到大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种导辊,所述导辊为铁基高温合金,以重量百分含量表示,该铁基高温合金的组成为:C:2.3~3.2%,Si:0.6~1.5%,Cr:29~35%,V:1.5~2.2%,Mo:0.2~1.6%,Ni:7.0~8.8%,Ti:0.7~1.5%,Nb:0.2~0.6%,V:0.82~1.2%,Ta:0.002~0.006%,稀土:0.18~0.28%,余量为Fe和不可避免的杂质,通过特定的精密铸造步骤和热处理参数过程,使得其强化相合理分布,性能得到大幅提升。【专利说明】
本专利技术涉及轧机零配件领域,具体涉及导辊及其制造方法
技术介绍
随着轧机轧制速度提高,导辊的性能要求越来越高。但是因为工作环境的复杂,导辊使用寿命短,导辊已成为高速线材轧机上的主要消耗部件。目前,国内外通常采用的导辊材料有三种。第一种是具有奥氏体组织的耐热钢;第二种是具有马氏体组织的耐磨钢或耐磨铸铁;第三种是硬质合金。奥氏体耐热钢具有良好的高温稳定性及韧性,但耐磨性差,磨损快。而且奥氏体与线材(组织为铁素体或奥氏体)本身的相互粘附倾向性较大,易发生粘钢。马氏体组织耐磨钢和耐磨铸铁在室温下具有良好的耐磨性,但随着使用温度的提高,马氏体发生回火,耐磨性会降低。硬质合金导辊具有良好的耐磨性和高温稳定性,其冲击韧性较差。目前使用较多的精密铸造用型壳,大致可分为:石墨型壳、钨面层陶瓷型壳、氧化物陶瓷型壳等。但是由于模具形成方式的不足以及铸造过程的参数设计不合理,导致成型后的零件表面和内部缺陷均比较多。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提出一种导棍; 本专利技术的目的之二在于提出一种导辊的制造方法; 为达此目的,本专利技术采用以下技术方案: 一种导辊,所述导辊为铁基高温合金,以重量百分含量表示,该铁基高温合金的组成为:C:2.3~3.2%, Si:0.6~1.5%, Cr:29~35%,V:1.5~2.2%, Mo:0.2~1.6%, Ni:7.0~8.8%, Ti:0.7~1.5%, Nb:0.2~0.6%, V:0.82~1.2%, Ta:0.002~0.006%,稀土:0.18~0.28%,余量为 Fe 和不可避免的杂质; 所述导辊采用精密铸造的方式制备; 在该铁基高温合金导辊的表面以下l~2mm的横截面处,其Ni3 (Ti,Al,Nb)相所占面积比例为横截面总面积的1.2~2.6%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3 (Ti,Al,Nb)相所占的面积为总面积的5.2~7.8%。作为优选,在该铁基高温合金导棍的表面以下Imm的横截面处,其Ni3 (Ti,Al)相所占面积比例为总面积的1.8~2.1%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3 (Ti,Al)相所占面积比例为总面积的5.8飞.4%。一种导辊的制造方法,包括以下步骤: I)精密铸造,按照前面所述的铁基高温合金的化学组成配制铁基高温合金材料,采用水溶性型芯,采用现有系统设计得到模型,采用快速成型机,采用现有激光烧结结束逐层烧结聚苯乙烯粉,再浸蜡后制得熔模,然后对熔模进行表面与内部的清洗;将熔模浸入到面层涂料中沾浆后取出,然后进行面层的撒砂、干燥,得到模壳,将模壳放入加热炉中,在温度为108(Tll8(TC,保温2.5~3h,然后随炉冷却到室温,得到模具;将配制的铁基高温合金材料熔炼成液态后倒入模型型壳内进行浇注,浇注温度为1620~1650°C,浇注后将精密铸造成的导辊自然冷却至室温,然后去除浇注系统,得到导辊; 2)对得到的导辊进行热等静压,温度为为113(T1165°C,压力为16(T200MPa,保压时间为3~6小时。3)退火:将热等静压后得到的导辊加热至865~885°C保温2~4h,然后将温度降至60(T680°C保温I~1.8h,再降至580~595°C出炉,出炉后自然冷却至室温; 4)精加工:将经退火处理后的导辊用硬质合金刀具精加工成成品导辊。作为优选,在退火之后和精加工之前还进行淬火和回火热处理,所述淬火为:将导辊加热至98(T102(TC保温f 2h,然后出炉以油淬;所述回火为:将淬火后的导辊加热至245~298 °C保温2~3h,然后出炉空冷至室温。作为优选,所述面层涂料为氧化锆、二醋酸锆、脂肪醇聚氧乙烯醚和正丁醇按照重量份比例为4.5~5.2:1:0.0012~0.0018:0.0006~0.0012的配比通过搅拌、静置而得到的。作为优选,所述退火的加热步骤先加热到38(T420°C,保温0.8^1.5h,然后再加热至 865~885 °C。本专利技术的效果在于: 通过特定的精密铸造以及退火温度的选取,使得Ni3 (Ti,A1 ,Nb)相和Ni3 (Ti,Al)相的强化相在导辊表面和内部得到合理的分布,从而使得导辊强度和耐用性得到了大幅度的提升; 通过提高碳含量,使得导辊的强度和硬度得到大幅度的提高,但是由于合理设置了热处理温度和其他元素的配比(如Ta、N1、Nb等)使得韧性也符合导辊的性能要求。【具体实施方式】实施例1 一种导辊,其特征在于,所述导辊为铁基高温合金,以重量百分含量表示,该铁基高温合金的组成为:C:2.8%, Si:0.95%, Cr:32%, V:1.92%, Mo:0.86%, N1:7.98%, T1:0.95%, Nb:0.56%, V:0.88%, Ta:0.0046%,稀土:0.19%,余量为Fe和不可避免的杂质; 所述导辊采用精密铸造的方式制备; 在该铁基高温合金导辊的表面以下1.5mm的横截面处,其Ni3 (Ti,Al,Nb)相所占面积比例为横截面总面积的1.8%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3 (Ti,Al,Nb)相所占的面积为总面积的5.8% ;在该铁基高温合金导辊的表面以下Imm的横截面处,其Ni3 (Ti,Al)相所占面积比例为总面积的1.88%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3 (Ti,Al)相所占面积比例为总面积的5.98%。实施例2: 一种导辊,所述导辊为铁基高温合金,以重量百分含量表示,该铁基高温合金的组成为:C:2.92%, Si:0.85%, Cr:32.5%, V:1.982%, Mo:1.52%, N1:7.98%, T1:1.28%, Nb:0.56%,V:1.12%,Ta:0.0055%,稀土:0.25%,余量为Fe和不可避免的杂质; 所述导辊采用精密铸造的方式制备; 在该铁基高温合金导辊的表面以下Imm的横截面处,其Ni3 (Ti,Al,Nb)相所占面积比例为横截面总面积的2.1%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3 (Ti,Al,Nb)相所占的面积为总面积的6.8% ;在该铁基高温合金导棍的表面以下Imm的横截面处,其Ni3(Ti,Al)相所占面积比例为总面积的1.92%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3(Ti,Al)相所占面积比例为总面积的5.88%。实施例3: 导辊的制造方法,包括以下步骤: 1)精密铸造,按照实施例1所述的铁基高温合金的化学组成配制铁基高温合金材料,采用水溶性型芯,采用现有系统设计得到模型,采用快速成型机,采用现有激光烧结结束逐层烧结聚苯乙烯粉,再浸蜡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导辊,其特征在于,所述导辊为铁基高温合金,以重量百分含量表示,该铁基高温合金的组成为:C:2.3~3.2%,Si:0.6~1.5%,Cr:29~35%,V:1.5~2.2%,Mo:0.2~1.6%,Ni:7.0~8.8%,Ti:0.7~1.5%,Nb:0.2~0.6%,V:0.82~1.2%,Ta:0.002~0.006%,稀土:0.18~0.28%,余量为Fe和不可避免的杂质;所述导辊采用精密铸造的方式制备;在该铁基高温合金导辊的表面以下1~2mm的横截面处,其Ni3(Ti,Al,Nb)相所占面积比例为横截面总面积的1.2~2.6%,在该铁基高温合金导辊的中心横截面处,其Ni3(Ti,Al,Nb)相所占的面积为总面积的5.2~7.8%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王文姣李茜邢桂生
申请(专利权)人:王文姣
类型:发明
国别省市:

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