[发明专利]一种免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造领域，具体涉及一种免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套及其制作方法。

背景技术

现有的辊压辊套为“锻造中碳钢套+外堆焊耐磨层”的结构。其制备方法包括以下步骤：

1.首先采用中碳钢锻出毛坯并加工成钢套；

2.然后进行钢套调质热处理；

3.在粗加工钢套；

4.在钢套外圆上均匀堆焊厚度为15mm左右的耐磨层，同时堆焊出花纹。

现有辊套的结构和制备方法存在问题：

1.堆焊层厚度薄耐磨性较差，钢套使用寿命短。一次使用一般在8000小时左右；

2.有剥落掉块现象。由于焊接过程产生应力和渣点，使焊层出现微裂纹和孔洞。钢套在使用过程中裂纹扩展，当达到一定程度后出现掉块、剥落。

3.维护费用高。当堆焊耐磨层磨损至5mm左右或出现掉块、剥落现象，需重新进行堆焊修复。修复费用与购价相当。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套。

本发明的另一目的在于提供一种免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套的制作方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套，它包括辊套本体，其在于所述的辊套本体是内层为高韧性层外层为高耐磨层的双层结构，所述辊套本体的高耐磨层表面上设有铸造成型的花纹。

所述的花纹为规则或不规则花纹。

上述的花纹为沿辊套轴向方向均匀设置的长条状凸起体。

所述高耐磨层的材料为高耐磨性高碳合金钢，所述高韧性层的材料为高韧性低碳合金钢。所述高耐磨性高碳合金钢的主要元素成分为：C 1.6%~2.0%、Si 0.3%~0.8%、Mn 0.4%~1.2%、Cr 3.0%~5.0%、Mo 3.0%~6.0%、W 1.0%~4.0%、V 2.0%~4.0%和Nb 1.0%~1.5%；主要元素的合金总量控制在12.3%~24.5%。

所述高韧性低碳合金钢的主要元素成分为：C 0.2%~0.4%、Si 0.5%~1.2%和Mn 0.6%~1.2%；主要元素的合金总量控制在1.3%~2.8%。

上述的免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套，其制备方法包括以下步骤：

（1）制作金属型；

（2）离心复合浇注：将外层钢水和内层钢水分别熔炼后，首先将外层钢水浇入高速旋转的铸造金属型内，在离心力的作用下外层钢水迅速形成液体空心圆柱体，当外层钢水的内表面温度达到液相线时，再浇入内层钢水，并保持金属型的高速旋转，在离心力的作用下内层钢水形成液体空心圆柱体，钢水的温度降低，凝固成内外成分不一样具有双层结构的辊套；

（3）开箱：浇注完的辊套温度降低至200℃~300℃后，从金属型内取出；浇注完的辊套随着时间的推移在高速旋转的金属型内温度逐渐降低。

（4）退火：将取出的辊套进行去应力回火，回火温度控制在500℃~520℃，并保温16~30小时，然后冷却至温度不超过100℃；

（5）粗加工：将退火完毕的辊套粗加工两端面和内孔至要求；

（6）淬火：将粗加工后的合格辊套加热至辊套外层温度达到1000~1150℃后保温5-8小时，冷却至300~400℃，然后进行去应力回火，回火温度控制在500℃~520℃，并保温16~30小时，随后空冷至温度不超过100℃；上述去应力回火过程循环操作2~3次，将残余奥氏体控制在5%以下，淬火完毕；

（7）检验及精加工：将淬火后的辊套进行硬度检测，合格后按要求加工两端面和内孔得到合格的免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套。

步骤（2）中金属型的旋转速度为200~500转/分钟。

上述的免堆焊离心复合超高耐磨辊压机辊套的制备方法，包括以下步骤：

（1）制作金属型；

（2）离心复合浇注：将外层钢水和内层钢水分别熔炼后，首先将外层钢水浇入高速旋转的铸造金属型内，在离心力的作用下外层钢水迅速形成液体空心圆柱体，当外层钢水的内表面温度达到液相线时，再浇入内层钢水，并保持金属型的高速旋转，在离心力的作用下内层钢水形成液体空心圆柱体，钢水的温度降低，凝固成内外成分不一样具有双层结构的辊套；

（3）开箱：浇注完的辊套温度降低至200℃~300℃后，从金属型内取出；

（4）退火：将取出的辊套进行去应力回火，回火温度控制在500℃~520℃，并保温16~30小时，然后冷却至温度不超过100℃；