[发明专利]一种高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面及其制备方法

权利要求书

1.一种高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面，其特征在于其化学成分按重量百分比为：C：3.20～3.45％、Si：1.60～1.85％、Mn：0.40～0.50％、Mo：0.62～1.00％、Ni：2.80～4.00％、Cu：0.66～1.00％、Cr：0.65～0.73％、V：0.10～0.60％、P：0～0.02％、S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质，所述铸铁辊面硬度为54.8～63.0HRC，抗压强度为1990～3010MPa，工作层之间碳化物总量相差不超过0.55％。

2.权利要求1所述的一种高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面的制备方法，其特征在于按照以下工艺步骤进行：

(1)按照重量百分比为：C：3.20～3.45％、Si：1.60～1.85％、Mn：0.40～0.50％、Mo：0.62～1.00％、Ni：2.80～4.00％、Cu：0.66～1.00％、Cr：0.65～0.73％、V：0.10～0.60％、P：0～0.02％、S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免杂质的化学成分选配原料，在中频炉中于1400～1520℃熔炼，出炉前在浇包内加入球化剂和孕育剂，其中球化剂的用量为合金化的铁水总质量的1.8％，孕育剂的用量为合金化的铁水总质量的0.3％；

(2)将冷型加热至250～300℃，采用石英粉对冷型进行涂料，料层厚度为2.3～3.5mm，待冷型温度降至190～200℃时注入合金化的铁水进行离心铸造，铸造过程控制离心重力倍数为100～120G，并保持该重力倍数60min，一次浇注成型得到合金贝氏体球墨铸铁铸件；

(3)将合金贝氏体球墨铸铁铸件冷却至室温，进行处理，处理方式为以下两种：

方式一为直接回火处理，将冷却的合金贝氏体球墨铸铁铸件在空气炉中加热至350～500℃进行中温回火处理，保温时间为2～4h，得到组织为针状的贝氏体+残余奥氏体+共晶渗碳体+石墨的合金贝氏体球墨铸铁，硬度为52～57HRC；

方式二为先淬火热处理再回火处理，步骤如下：

a、将冷却的合金贝氏体球墨铸铁铸件在空气炉中以10～25℃/h的加热速度升至820～880℃进行奥氏体化处理，保温时间为1～2h；

b、将水雾化后连续喷淋在奥氏体化处理的合金贝氏体球墨铸铁铸件上进行冷却，控制水流压力为0.1～0.2MPa，待铸件温度降到320～350℃停止喷淋；

c、将铸件放入空气炉中，在280～320℃保温1.5～2.5h，空冷至室温，得到组织为贝氏体和马氏体复相的球墨铸铁铸件；

d、将贝氏体和马氏体复相的球墨铸铁铸件在空气炉中加热至350～500℃进行中温回火处理，保温时间为2～4h，最终得到组织为下贝氏体+少量马氏体+固溶了Cr、Mo和V的Fe₃C+弥散分布的二次碳化物+残余奥氏体+石墨球的铸铁铸件，硬度为57～62HRC；

(4)选用峰角α为140°～160°的钻头，采用错位排列的分布方式在辊面上加工盲孔，待盲孔底部形状接近圆弧形，采用球头铣刀对已经加工的盲孔进行扩孔，保证盲孔周边残余量为0.2～0.5mm，再采用螺旋球头铰铣刀对盲孔进行精加工，保证盲孔的加工精度为0～0.02mm；最后将碳化钨烧结成的柱钉嵌入精加工的盲孔内，得到高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面。

3.根据权利要求2所述的一种高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面的制备方法，其特征在于所述球化剂选用Cu-Mg合金和6#合金，其中Cu-Mg合金的成分按重量百分比为：Mg：13～15％，其余是铜，6#合金的成分按重量百分比为Si：44％，Re：4～6％，Mg：7～9％，Mn：＜4％，Ca：＜3％，Ti：1％，其余为Fe，两者在球化剂中的份量按重量比为5∶1。

4.根据权利要求2所述的一种高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面的制备方法，其特征在于所述孕育剂为Si-Ba合金，成分按重量百分比为Si：55～60％，Ba：4～6％，Ca：0.5～2.5％，其余是Fe。

5.根据权利要求2所述的一种高压辊磨机的合金贝氏体球墨铸铁辊面的制备方法，其特征在于所述步骤(2)的合金贝氏体球墨铸铁铸件的处理方式二中，步骤b完成后与步骤c的时间间隔不超过120s。