[发明专利]一种外加颗粒强化铸铁轧辊耐磨性能的加工方法

说明书

本发明提供一种外加颗粒强化铸铁轧辊耐磨性能的加工方法，根据铸铁轧辊生产加工过程中通常添加碳化物增强轧辊的各方面性能，但是加入的碳化物容易团聚不易分散，无法显著改善铸铁的组织，本发明通过将碳化铬和碳化硅通过包芯线的加工工艺和孕育剂一同制备成复合孕育剂，通过喂线的方式进行球化和孕育处理，使碳化硅和碳化铬均匀分散到铁水内部，提高球磨颗粒数和球化率，使轧辊的力学性能得到提高，并且通过NbC/Fe复合粉末变质剂的变质处理，阻碍碳化物的生长并且细化石墨，使其在轧辊中大小和分布均匀，提高性能，本发明的铸铁轧辊耐磨性能高、生产工艺简单、具有较高的操作性和可行性，应用前景好，值得推广。

技术领域

本发明涉及轧辊制造领域，尤其涉及一种外加颗粒强化铸铁轧辊耐磨性能的加工方法。

背景技术

在国民社会经济生活中，钢铁材料占有极其重要的地位，不可避免的需要使用大量的轧辊将钢轧制成型材。钢材的质量和生产成本直接受轧辊质量优劣的影响。日趋自动化、重型化和连续化的钢材轧制过程和越来越恶劣的轧辊使用条件，使生产制造高性能轧辊成为轧辊行业最重要的研究课题。轧辊是轧制过程中的重要消耗部件，消耗成本约占整个轧制生产成本的5-15％，随着轧制技术的不断改进，轧辊对工作环境的适应性要求也越来越高，由于轧制钢材的温度高达900-1100℃，轧辊直接与它接触，使轧辊的表面温度可以达到500℃，在轧辊的轧制过程中既要承受大的轧制力，又要经受强力磨损，表面易产生氧化铁皮，它氧化到一定厚度就会从轧辊表面剥落，脱落的氧化皮严重影响轧材的质量，导致轧辊的换辊频率增加，另外在轧辊过程中冷却水与热轧材交替的直接接触，轧辊表面需要承受较大的冷热应力，轧辊的表面失效和热疲劳对轧制产品的表面质量产生不利的影响，并降低轧辊的使用寿命，因此要求所使用的轧辊具有良好的热、力学性能和耐磨损性能，但是目前市场上的大多数轧辊还远远不能满足实际使用的需求，脆性大，易磨损，极大影响钢材的轧制效果，所以急需一种高性能、高耐磨、使用寿命长的复合轧辊满足市场上钢材的轧制要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外加颗粒强化铸铁轧辊耐磨性能的加工方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种外加颗粒强化铸铁轧辊耐磨性能的加工方法，包括以下具体步骤：

(1)将废铁、钒钛生铁、镍板、铬铁、钼铁、钨铁配料后投放到中型感应电频炉中，加热熔炼至完全熔化，熔炼20min后然后加入部分硅铁取样分析，确定化学成分为C：2.8-3.6％；Si：0.7-1.1％；Mn：0.5-0.8％；Cr：1.6-2.5％；Ni：3-5％；Mo：0.2-0.70％；Ti：0.02-0.05％；V：0.03-0.10％；W：0.2-0.4％；P≤0.04％；S≤0.025％；余量为Fe；

(2)当铁水温度达到1500-1530℃时扒渣，终脱氧，随后冷却至1430-1470℃，采用喂线法进行球化处理，球化剂加入量为1.4wt％,直读光谱分析仪检测球化处理后成分，加入硅铁调节碳、硅元素的含量，然后将复合纳米碳化硅孕育包芯线进行孕育处理，保温3-5min；

(3)当孕育处理结束后清除浮渣，向铁水表面加入颗粒变质剂，在此温度下保持10-12min，保持10-12min后将变质剂轻轻压入铁水中深100-150mm处，保持3-5min；

(4)变质处理结束后控制出炉前的铁水温度为1380-1450℃，将此部分铁水作为轧辊的外层浇注液，内层浇注液选用普通灰口铸铁液，浇注速度平稳，待外层浇注液凝固后浇注内层灰口铸铁液，浇注温度为1360-1380℃，即可得到耐磨轧辊；

步骤(2)中所述的球化剂的成分为：铼1.9-2.2％、铈1.1-1.4％、镁6-6.2％、钙2.2-2.5％、钡1.3-1.4％、硅42-44％、铁为余量；