[发明专利]一种提升轧机导板使用寿命的方法

说明书

技术领域

本发明属于轧机零件制备及其再生制造领域，具体涉及轧机导板及其再生制造工艺。

背景技术

轧机导板是轧钢厂消耗很大的零件，其在高温下承受较大负荷，并且受到各种磨损、冲击。导板的使用寿命直接关系到轧机的生产效率和轧件的表面质量，因此，延长导板的使用寿命有非常重要的现实意义。轧机导板的主要失效形式是导板头磨损深深的沟槽，但是一般情况下导板失效后直接替换，不维修，不仅浪费了企业资源，而且增加了企业成本。目前为止，轧机导板一般使用的材料是铸铁和高铬镍合金，合肥东方节能科技股份有限公司以前使用的是球墨铸铁QT500-7，性能差，寿命差，但高铬镍合金价格昂贵，韧性差，使用寿命也低。

发明内容

本发明的目的是为了解决轧机导板在服役时磨损严重、寿命短、替换频繁等问题，提供一种提升轧机导板使用寿命的方法。

本发明解决技术问题，采用如下技术方案：

本发明提升轧机导板使用寿命的方法，其特点在于：为提升轧机导板使用寿命，对原导板材料QT500-7进行微合金化处理，搭配添加合金元素Mn和Cu，以进行微合金化后的QT500-7作为制造导板的材料；在制造导板时，将原导板的尺寸增大；在导板磨损至无法使用时，通过减小导板尺寸以去除磨损部分的方式使导板再生或通过以堆焊工艺填补磨损部分的方式使导板再生。

本发明提升轧机导板使用寿命的方法，其特点也在于：在QT500-7中添加金属元素Mn的质量百分比为0.5％～0.8％，添加金属元素Cu的质量百分比为0.8％～1.2％。

在制造导板时，将原导板的尺寸增大是指将原导板的槽型尺寸增大4～5mm。

通过减小导板尺寸以去除磨损部分的方式使导板再生是指通过机械加工的方法切削去除导板外围，使导板槽型尺寸减小1.5～2mm，以去除导板磨损部分，实现导板再生。

通过堆焊工艺填补磨损部分的方式使导板再生的方法为：将Φ3.2的铸308纯镍铸铁电焊条预热至150～200℃，焙烧1h；在电流为70～120A的交流电源下，对导板的磨损部位进行堆焊，并在堆焊后锤击焊缝，以消除焊补区应力，避免裂纹。

本发明与现有技术相比，具有以下三个方面的特征：

1、在原材料中进行了微合金化处理。原导板的使用材料为QT500-7，本发明对其合金化处理，搭配添加合金元素Mn-Cu，其中添加Mn0.5wt％～0.8wt％，添加Cu0.8wt％～1.2wt％。QT500-7主要化学成分是：C含量3.1wt％～3.7wt％；Si含量2.2wt％～2.8wt％；基体组织为铁素体和珠光体，具有很好的塑性和一定的强度，硬度HB180～230，但是其耐磨性不足。合金元素中，搭配添加少量合金元素Mn和Cu可较大提高球铁的耐磨性；加入微量元素Mn可以形成合金渗碳体，Mn融入Fe₃C形成的(Fe，Mn)₃C，随着锰含量的增加，组织中珠光体量增加，硬度增加，但伸长率下降，综合考虑其使用性能，故添加Mn0.5wt％～0.8wt％。但由于Mn的偏析，用锰合金化来获得全部的珠光体组织会带来一些缺陷，因而搭配使用合金元素Cu，添加Cu0.8wt％～1.2wt％，以获得好的耐磨性。铜能够促进石墨形成、稳定奥氏体，有利于得到圆整的石墨，减少因不规则石墨导致的应力集中，导板性能变差的问题。而且在共析转变时，铜显著细化和稳定珠光体，其促进珠光体的能力为锰的3倍。故综合添加合金元素Mn、Cu，获得更多更细小的珠光体，很好的提高球体的耐磨性。

锰铜微合金化轧机导板的生产方法包括感应电磁炉冶炼、炉前孕育球化、浇注，其中，在感应电磁炉冶炼工序过程中采用锰铁和铜铁进行微合金化。当冶炼温度达到1450℃时，经过光谱仪对成分检测进行微调。炉前球化孕育：采用FeSiMg8RE7、粒度20mm的球化剂，加入量为铁水总量1.5％；采用75硅铁、粒度10mm的孕育剂，加入量为铁水总量2.0％；进行球化孕育处理。孕育、球化时间间隔3分钟左右，孕育后2～3分钟后进行浇注，浇注温度为1400℃。