[发明专利]一种热轧无缝钢管生产用合金辊环及其生产方法

摘要

本发明属于冶金技术领域，涉及一种热轧无缝钢管生产用合金辊环的生产方法。合金辊环，由外层和内层两层离心复合结构组成，所述辊环外层为高锰钼铸铁材质，内层为石墨钢材质。合金辊环的生产方法，采用离心复合铸造工艺，工艺方案还包括：离心冷型涂料的喷涂、金属液熔炼及变质处理、离心浇注、地坑保温、热处理。本发明工作层采用高锰钼铸铁材质，充分利用锰的高硬度、强度的强碳化物元素的特性及钼的高韧性、耐磨性，使其具有其高强度、高耐磨性、抗冷热疲劳性能，较普通珠光体和贝氏体辊环，其生产成本减少10～15%，而其使用寿命可提高2～3倍，可以替代传统珠光体和贝氏体辊环。

主权项

1.一种热轧无缝钢管生产用合金辊环，由外层和内层两层离心复合结构组成，其特征在于，所述辊环外层为高锰钼铸铁材质，内层为石墨钢材质；所述辊环外层高锰钼铸铁材质的化学成分组成及质量百分含量为：C：2.50～2.70%、Si：1.00～1.20%、Mn：3.70～3.90%、P≤0.020%、S≤0.020%、Ni：0.80～1.00%、Cr：0.60～0.80%、Mo：3.40～3.60%、V：0.50～0.60%，余量为铁及不可避免的杂质；所述热轧无缝钢管生产用合金辊环由下述方法制得：采用离心复合铸造工艺，还包括如下工序：A、离心冷型涂料的喷涂：喷涂时冷型温度控制在200～230℃，离心机转速500r/min，涂料层厚度2.5～3.0mm；B、金属液熔炼：按辊环设计材质成分分别在中频感应炉进行外层高锰钼铸铁铁液熔炼和内层石墨钢液的熔炼；C、金属液熔炼及变质处理：外层金属料完全熔化后，在铁液面加入碎玻璃防止氧化，加入量为每吨金属液5kg～6kg，出铁前8min～ 10min在炉内加入铁水量0.4%～0.6%的钒铁，粒度10mm～20mm，出铁前5min ～7min加入1.0%的氮化铬铁、粒度20mm～40mm；高锰钼铸铁铁液出铁前浇注包内加入铁水量0.26%～0.28%的硅锆合金和0.4%～0.6%的变质处理剂；内层金属料完全熔化 后，在钢液液面加入碎玻璃防止氧化，加入量为每吨金属液5kg～6kg，出钢前包底加入钢水量0.5%的75SiFe，0.05%的铝饼，0.2%～0.4%的变质处理剂；D、离心浇注：当炉内铁、钢水的化学成分冶炼合格后，进行离心浇注；离心浇注时冷型温度要求：130℃～150℃，第一次浇注外层铁水，出炉温度1490℃～1510℃，浇注温度1430℃～1440℃；浇注完成后，立即向冷型内腔加入界面保护剂；当外层内表面温度达到1290℃～1310℃时，浇注内层钢水，出炉温度1600℃～1620℃，浇注温度1530℃～1540℃，钢水浇注完成后，立即向冷型内腔加入界面保护剂；当内层内表面温度达到1220℃～1240℃时，停止离心机旋转；E、地坑保温：离心机停转后，将冷型吊入地坑中，扣保温罩保温，内层内表面温度≥700℃时拆除保温罩，内层内表面温度≥100℃时开箱；F、热处理：毛坯采用高温去应力退火、粗加工后采用正火+二次回火热处理工艺。