[发明专利]一种铍铜铸轧辊套的制备方法和铍铜铸轧辊套

说明书

本发明公开了一种铍铜铸轧辊套的制备方法，包括：步骤一、准备原材料；步骤二、将金属铜、金属镍和金属钴熔化后依次铜铍中间合金、硅、金属镁、金属铁和金属铝后依次进行熔炼和浇铸；步骤三、对所述铸锭进行均匀化处理；步骤四、采取与铸锭轴向呈45°方向，对均匀化处理后的铸锭进行锻造后并依次进行冲孔、扩孔、辗环、热处理和机加工。本发明还公开了一种铍铜铸轧辊套。本发明既保证了铍铜铸轧辊套的强度需求，又提高了铍铜铸轧辊套的硬度、导电性和晶粒度，可显著提高铍铜铸轧辊套使用寿命。

技术领域

本发明属于有色金属材料技术领域，涉及一种铍铜铸轧辊套的制备方法和铍铜铸轧辊套。

背景技术

铸轧过程中，由于钢水的温度可达1400～1550℃，因此，辊套不仅要承受弯曲应力、扭应力、表面摩擦力及周期性热冲击力等恶劣工况条件影响，还要求辊套具备高强度、高硬度、良好的导热性、导电性、低的线膨胀系数和小的弹性模量，良好的耐高温、抗热疲劳以及抗热变形性等性能。

现有的辊套主要是铜辊套，主要成分为低铍合金，生产工艺主要包括合金熔炼、铸造、锻造、热处理及机加工，低铍合金的硬度低，且在加热过程中容易导致晶界氧化和晶粒粗大，造成晶粒度大；当通过增加铍含量来保证铜辊套的强度、硬度和晶粒度时，其导电率则无法满足，铸轧辊在使用中导热性差，从而影响铸轧产品(非晶带)的表面质量。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种铍铜铸轧辊套的制备方法，该制备方法既保证了铍铜铸轧辊套的强度需求，又提高了铍铜铸轧辊套的硬度、导电性和晶粒度，可显著提高铍铜铸轧辊套使用寿命。

本发明的目的之二，在于提供一种铍铜铸轧辊套。

为了达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案实现：

一种铍铜铸轧辊套的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一、准备原材料；其中，原材料及其质量百分含量分别为：

铜铍中间合金：0.16～0.27％；金属镍：0.1～0.9％；金属钴：0.1～0.25％；金属镁：0.05～0.1％；硅≤0.1％；金属铁≤0.05％；金属铝≤0.05％；余量为Cu；所述铜铍中间合金中铍的质量百分数为2.5～8％；

步骤二、将金属铜、金属镍和金属钴熔化后依次加入含量为3.8％铍的铜铍中间合金、硅、金属镁、金属铁和金属铝后依次进行熔炼和浇铸，得到铸锭；

步骤三、对所述铸锭进行均匀化处理，以保证铸锭内化学成分的均匀性(主要是消除偏析)和去除铸锭内的残余应力。

步骤四、采取与铸锭轴向呈45°方向，对均匀化处理后的铸锭进行锻造后并依次进行冲孔、扩孔、辗环、热处理和机加工。

进一步的，步骤一中，所述金属镍和硅的质量百分含量比小于等于5:1。

进一步的，步骤二中，所述熔炼的温度为1280～1310℃；所述浇铸的温度为1240～1280℃。

进一步的，步骤三中，所述均匀化处理的温度为780～800℃，均匀化时间为 12～20小时。

进一步的，步骤四中，所述锻造的工艺条件为：

加热升温至760～800℃后保温8～15h，出炉镦粗，压下量控制在200～350mm；终锻温度控制在600℃以上，回炉保温4～5h，出炉并平整表面；

所述热处理包括固溶、淬火液急冷、时效加热和出炉空冷；

其中，所述固溶的温度为760～800℃，保温3～7小时；

所述时效加热的温度为330～340℃，保温5～6小时。