[发明专利]改进型合金球铁轧辊生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程类辊、轴领域，特别是一种改进型合金球铁轧辊生产工艺。

背景技术

合金球铁轧辊是一种耐磨铸件产品，应用范围广泛，其根据不用的应用领域及应用条件，对工作层硬度、耐磨性、强度韧性及抗事故能力的要求均不同。现有技术中，在原料中添加的化学成分仅为Cr、Mn和Ni，通常采用整体铸造技术生产大型合金球铁轧辊；铸造过程中，加入单一成分的Mg球化剂、孕育剂，然后进行常规的正回火热处理。因为Cr、Mn和Ni，其质均硬、坚且脆，那么轧辊芯部的韧性就达不到要求；而Mg具有急剧衰退离心偏析的缺点，使之产生比较严重的球化衰退现象，尤其对于直径在范围之间的轧辊，球化衰退现象更为严重；同时传统的正回火热处理工艺，对大断面、深孔型的合金球铁轧辊，其辊身工作层硬度、金相组织均不理想，造成硬度不高。

因此，利用现有的合金球铁轧辊生产工艺生产出来的合金球铁轧辊，其在产品质量、生产安全稳定、及生产成本等方面均存在不足。为了提高产品的质量，保证生产的安全性，降低生产成本，有必要对合金球铁轧辊的生产工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可提高产品质量、保证生产的安全性和降低成本的改进型合金铸铁生产工艺。

本发明的目的是通过采用如下技术方案实现的：

一种改进型合金球铁轧辊生产工艺，首先将原料在中频炉中进行熔炼；然后将经球化处理和孕育处理后的铁水浇入到铸型内，铁水的浇注温度为：1260℃～1320℃，浇注时，铸型的温度为：80℃～150℃；最后对浇注完成后的轧辊进行粗加工及热处理，其特征在于，

A.浇注后的轧辊外层及芯部均为球墨铸铁；

B.轧辊铁水的化学成分(重量％)为：C3.00～3.40％，Si1.60～2.20％，Mn0.40～0.80％，P≤0.08％，S≤0.03％，Cr0.20～0.50％，Ni2.00～3.50％，Mo0.50～0.80％，Nb0.30～1.00％，V0.30～1.00％，Mg≥0.04，其余为Fe；

C.轧辊铁水中加入复合球化剂及复合孕育剂，即，按照1∶1∶1的比例，采用镍镁合金+铜镁合金+镁硅稀土复合球化剂，总加入量：1.0-2.0％；采用纯铈稀土+硅钙合金+硅锆合金+75硅铁+锶硅复合孕育剂，总加入量：5-10％；

D.采用大型喷雾淬火机床对轧辊进行喷雾淬火及强制冷却处理，得到的辊身表面硬度(HSD)为46～55，金相组织为点、球状石墨+带位相的索氏体+部分屈氏体+碳化物；得到的辊颈表面硬度(HSD)为38～45，金相组织为点、球状石墨+珠光体+索氏体+少量碳化物。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.化学成分：在通常进行Cr、Mn、Ni合金化的基础上，进一步增加V、Nb、Mo合金，强化了基体组织，不仅提高了显微硬度，且轧辊芯部的韧性得到了提高。

2.选用独特配方的复合球化剂、孕育剂进行铁水的球化处理和孕育处理，有效保证了大断面的球化质量。

3.采用大型喷雾淬火机床进行热处理，对轧辊辊身部位进行喷雾淬火、强制冷却热处理，相比传统的正回火热处理工艺或低温消除应力回火热处理工艺，其工作层硬度得到显著提高，金相组织得到明显改善。

具体实施方式

本发明尤其适用于生产直径在范围之间的轧辊。