[发明专利]一种耐磨导辊制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种导辊的制备方法，特别涉及一种耐磨导辊制备方法，属于耐磨材料技术领域。

背景技术

20世纪60年代第一台全新结构的摩根45°高速线材精轧机问世后，引起了线材生产领域的革命性变化。经过近40多年不断的改进和更新换代，线材轧制速度突破了以往的极限，跃升到120～150m/s的惊人高速。随着轧机轧制速度的提高，滑动导卫装置逐渐被滚动导卫(导辊)所取代。导辊是高速线材轧机上的主要消耗工具，国内年消耗量500万件以上，国际市场的导辊年消耗量800～1000万件。导辊工作中除了承受线材的摩擦作用外，还受线材的冲击和高温线材的加热及冷却水的激冷，导辊要求高硬度、高韧性、高热疲劳抗力和抗粘钢性。但是，目前我国制造的导辊使用寿命较低，影响轧钢生产效率和产品合格率的提高。为了提高导辊性能，中国发明专利CN 103882424公开了一种带有激光熔覆涂层的高速线材轧机导卫辊的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：a.导卫辊的基体选用轴承钢、中碳钢或低合金钢材料，按导辊成品尺寸，采用车床进行粗加工，各加工面留出0.2-0.5mm的精加工余量；b.对激光熔覆的滚面凹槽位置进行车削出0.5-1.5mm的熔覆余量，并对熔覆面进行清洁处理；c.配置耐磨熔覆材料，选用含碳化铬增强材料的镍基或钴基激光熔覆粉末；d.采用高功率CO2或YAG或半导体或光纤激光器在滚面凹槽表面直接送粉进行激光熔覆扫描，YAG激光器激光功率为300W～500W，CO₂、半导体和光纤激光器为2000W～4000W，扫描速度在1mm/s-15mm/s，涂层厚度要留0.3mm～0.5mm的加工余量；e.对激光熔覆后的滚动导卫辊进行精加工，达到尺寸精度与表面光洁度要求。中国发明专利CN 101695713A还公开了WC复合导辊及其制造方法，复合导辊是在钢基体的表面有复合材料层，其特征是钢基体是碳含量按重量百分比为0.2～0.7％的碳素钢或合金钢；复合材料层按重量百分比的材料成分是：WC为10～50％、C为0.2～0.8％、Cr为0～3.0％、Mo为0～2.0％、Mn为0～2.0％、RE为0.11－0.5％、其它金属和非金属元素总量不超过5％，余量为Fe。将复合材料粉体以等离子喷涂的涂敷方法涂敷于钢基体表面，并采用氩弧重熔方法使其与钢基体一起重熔，在钢基体表面形成复合材料层；或直接将复合材料粉体喷洒于钢基体表面，并采用氩弧重熔方法使其与钢基体一起重熔。该发明复合导辊硬度高、耐磨性好、脆性低、可热处理、可机械加工、成本低、性价比高。中国发明专利CN 1931462还公开了SiC复合导辊及其制造方法，其特征是在钢基体的表面有复合材料层，复合材料层的材料成分为：SiC5～40％、C0.2～0.6％、Cr0～3.0％、Mo0～2.0％、Mn0～2.0％、其它金属和非金属元素总量不超过5％，余量为Fe。复合材料粉体或线材或棒材以热喷涂、热喷焊或激光熔敷的涂敷方法涂敷于钢基体表面，在复合材料与所述钢基体之间形成结合。该发明复合导辊具备硬度高，耐磨性好，脆性较低，可热处理，可机械加工，成本低，性价比高等优良性能。中国发明专利CN1990906还公开了一种棒、线材轧机中导辊与起套辊高能离子注入碳化钨(WC)梯度材料制造技术，该发明通过在低真空情况下适当充入惰性气体，且在异常辉光放电条件下，形成高能钨离子和惰性气体离子。首先将导辊或起套辊进行气体软氮化处理后，然后在一定温度下，将金属钨离子注入到导辊或起套辊表面，再对钨进行碳化处理；或者首先将导辊或起套辊进行气体软氮化处理后，再进行金属钨离子和碳离子的双离子高能注入。该技术可以在导辊或起套辊的表层形成一定深度的碳化钨合金层，提高了金属表面的硬度，改善了导辊或起套辊表面的耐磨性、耐高温性和自润滑性。用该发明制造的产品具有耐高温、高硬度、高强度、高耐磨、耐腐蚀等优点，并显著地提高了导辊或起套辊的使用寿命。中国专利201120010122.0还公开了一种复合耐磨轧钢导辊，包括导辊基体和涂覆于所述导辊基体表面上的耐磨性涂层，涂层厚度为0.1mm～2mm；导辊基体中间开有与导辊基体同轴的通孔。耐磨性涂层的材料为高合金材料或金属陶瓷材料中的一种。导辊基体的材料为高锰钢、低碳钢、合金钢、灰口铸铁或球墨铸铁中的一种。该实用新型尤其适用于轧钢连轧系统的滚动导卫装置，具有可提高导辊的耐磨损、耐高温、耐热冲击等性能、延长导辊的使用寿命并降低导辊的制造成本等优点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术上述导辊普遍存在硬度低、耐磨性差等不足，提供一种在低合金导辊表面通过激光熔覆方法，涂覆一层硬度高、高温耐磨性好、抗激冷激热性能优异的合金材料，从而实现导辊耐磨性的大幅度提高。