[发明专利]一种轧机用改造阶梯垫及其表面熔覆堆焊工艺

说明书

本申请涉及金属表面处理技术的领域，具体公开了一种轧机用改造阶梯垫及其表面熔覆堆焊工艺。轧机用阶梯垫包括基层，所述基层由如下质量百分比的组分组成：C 0.15‑0.18%，Si 0.3‑0.35%，Mn 1.5‑1.6%，Ni 3.0‑3.2%，Cr 1.5‑2.0%，Cu 1.0‑2.0%，Al 1.0‑1.2%，Mo 0.5‑1.0%，P≤0.035%，Co 0.05‑0.07%，S≤0.1%，Ti 0.03‑0.07%，Nb 0.01‑0.015%，V 0.04‑0.08%，余量为Fe。本申请的阶梯垫具有优异的耐磨性、抗冲击性和耐磨性，使用寿命长。

技术领域

本申请涉及金属表面处理技术的领域，更具体的说，它涉及一种轧机用改造阶梯垫及其表面熔覆堆焊工艺。

背景技术

轧机是实现金属轧制过程的设备，将金属材料轧制成具有一定断面形状的轧材。阶梯垫是轧机的重要组成部件之一，在钢板轧制过程中，动压力、静压力与冲击所产生的能量会通过轧辊辊身传递到辊颈，由辊颈传递到轴承座，再由轴承座传递到阶梯垫。此外，阶梯垫还会因冷却水腐蚀，并受到钢板表面氧化鳞片所产生的磨粒磨损。基于以上使用环境，要求阶梯垫具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和抗冲击性。

各大型钢铁企业使用有各种不同材料的阶梯垫，如热轧厂产线静轧机下阶梯垫板常采用3Cr13不锈钢，经整体淬火，调质工艺制造。整体硬度较高，耐磨性能好，但整体力学性能不佳，频繁出现断裂现象，平均使用寿命不足1年。

如粗轧机下阶梯垫板常采用34CrNiMo，经表面淬火制造。整体力学性能良好，韧性和强度高，但耐腐蚀性能和耐磨性能较差，表面腐蚀磨损严重，严重影响轧机精度和轧制稳定性，平均使用寿命不足9个月。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有阶梯垫普遍使用寿命短的问题。

发明内容

为了提高阶梯垫的使用寿命，本申请提供一种轧机用改造阶梯垫及其表面熔覆堆焊工艺。

第一方面，本申请提供一种轧机用改造阶梯垫，采用如下技术方案：

一种轧机用改造阶梯垫，包括基层，所述基层由如下质量百分比的组分组成：C0.15-0.18%，Si 0.3-0.35%，Mn 1.5-1.6%，Ni 3.0-3.2%，Cr 1.5-2.0%，Cu 1.0-2.0%，Al1.0-1.2%，Mo 0.5-1.0%，P≤0.035%，Co 0.05-0.07%，S≤0.1%，Ti 0.03-0.07%，Nb 0.01-0.015%，V 0.04-0.08%，余量为Fe。

通过采用上述技术方案，相比于3Cr13不锈钢，基层材料中减少Cr含量和C含量，提高Ni含量，并添加Cu、Al、Mo、Ti、Nb、V元素。

其中，Ni元素能使钢提高淬透性，使大型工件热处理容易进行，可防止低温脆性，提高耐蚀性；

Cu元素能提高强度和韧性，并具有良好的抗大气腐蚀性能，但是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%时塑性显著降低，铜含量小于 0.5%时对焊接性能无影响；

Al元素是钢中常用的脱氧剂，钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝和铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀能力；

Mo元素能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，综合提高机械性能，还可以抑制合金钢因火而引起的脆性；

Ti元素是强脱氧剂，能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能，在一些奥氏体不锈钢中加入适量的钛，可避免晶间腐蚀；

Nb元素能细化晶粒和降低钢的过热敏感性，提高强度，改善焊接性能，在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀的能力，在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象；