[发明专利]一种用于离心复合高镍铬辊套及其铸造方法

说明书

本发明公开了一种用于离心复合高镍铬辊套及其铸造方法，复合高镍铬辊套包括辊套工作层和辊套内层，所述辊套工作层材质为高镍铬，所述辊套内层材质为球墨铸铁，制备方法包括如下步骤：步骤S1、将辊套工作层和辊套内层的原料分别放入电炉中进行熔炼；步骤S2、将辊套工作层铁水浇入卧式离心机铸型内，浇注过程中加入保护渣；步骤S3、浇注后用堵头及离心机罩减少铸型与外界的空气对流；步骤S4、辊套工作层内腔温度达到1005‑1020℃对离心机进行减速至停转，倒出型内保护渣；步骤S5、辊套内层先球化再浇注：待辊套工作层铁水凝固后进行辊套内层铁水浇注；步骤S6、辊套工作层脱模后直接进窑进行退火，退火后进行机械加工。

技术领域

本发明涉及辊套技术领域，尤其是一种用于离心复合高镍铬辊套及其铸造方法。

背景技术

本发明涉及的高镍铬辊套指热连轧板带夹送辊套，该类辊套工作层材质含有大量的Cr、Ni、Nb合金元素，内层材质为韧性较好的球墨铸铁，两者合金成分差异较大，铸件凝固后工作层和内层组织差异较大，会引起较大的铸造应力，存在裂纹失效风险，成材率较低。

因此，一般的高镍铬夹送辊套铸造工艺采用高镍铬材质整体铸造生产，该类方案有如下弊端：辊套内层硬度较高，较难加工，装配困难。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种用于离心复合高镍铬辊套及其铸造方法，保证辊套工作层的耐磨性和内层良好的加工、装配性能，降低铸造应力，提高成材率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种用于离心复合高镍铬辊套，包括辊套工作层和辊套内层，所述辊套工作层材质为高镍铬，成分中不同合金的重量百分比为：C:2.0-4.0%、Si：1.1-3.2%、Mn：0.2-1.2%、Cr：2.0-3.0%、Ni：4.0-5.0%、Mo：0.2-1.2%、Nb：0.2-1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述辊套内层材质为球墨铸铁，成分中不同合金的重量百分比为：C：3.0-4.0%、Si：1.5-2.5%、Mn＜0.8%、P＜0.1%、S＜0.02%、Mg：0.03-0.04%、Re：0.01-0.03%、V＜0.1%，Cr＜0.4%、Ni＜0.5%、Mo＜0.3%、W＜0.1%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明技术方案的进一步改进在于：一种用于离心复合高镍铬辊套的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将辊套工作层和辊套内层的原料分别放入电炉中进行熔炼，辊套工作层熔炼的温度为1400～1600℃，辊套内层熔炼温度为1300～1500℃；

步骤S2、将辊套工作层铁水浇入卧式离心机铸型内，浇注过程中加入保护渣；

步骤S3、浇注后用堵头及离心机罩减少铸型与外界的空气对流；

步骤S4、辊套工作层内腔温度达到1005-1020℃对离心机进行减速至停转，倒出型内保护渣；

步骤S5、辊套内层先球化再浇注：待辊套工作层铁水凝固后进行辊套内层铁水浇注，辊套内层浇注温度为1300～1400℃；

步骤S6、辊套工作层脱模后直接进窑进行退火，退火后进行机械加工。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S2中辊套工作层离心浇注的转速为600～700rpm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S4中辊套工作层凝固过程中应用热电偶，将其插入铸型中心位置，实时测量辊套工作层内腔温度。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S5中采用有限元数值模拟方法计算辊套工作层的凝固结束时间，作为辊套内层的浇注开始时间，控制偏差±0.5分钟。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S6中退火温度为400～600℃，退火时间为100～200h。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：