一种稀土强化的连铸辊堆焊层制造技术

本发明专利技术公开了一种稀土强化的连铸辊堆焊层，其特征在于：所述堆焊层中按照重量百分比计含有以下成分：C：0.08%～0.2%；Mn：0.8%～2.8%；Si：0.2%～1.0%；Cr：12.0%～14.0%；Mo：0.3%～2.0%；Ni：1.5%～4.5%；RE：0.15～1.0%；V+Nb：0.1%～1.2%；S,P

【技术实现步骤摘要】
一种稀土强化的连铸辊堆焊层
本专利技术涉及轧辊堆焊复合制造领域，尤其涉及一种稀土强化的连铸辊堆焊层。
技术介绍
连铸辊是炼钢连铸成套设备的核心备件，连铸辊处于高温钢坯和冷却水的双重作用，表面易产生冷热疲劳裂纹、腐蚀、磨损等缺陷，因此，其性能好坏直接关系到设备的使用寿命，影响到设备的作业率、连铸坯的生产成本和产品质量。堆焊复合制造轧辊以产品全寿命周期理论为指导，实践证明，堆焊复合制造连铸辊不仅可以提高连铸辊的使用寿命，而且提高性价比。但是连铸辊应用工况恶劣，要求具有优良的耐冷热疲劳性、耐磨损性、耐腐蚀性等优良的性能，因此高性能的堆焊层仍是目前科研难点。稀土元素由于具有纯化、强韧化晶界，细化晶粒，变质等作用，从而提高高温强度、高温塑性及抗氧化性能，能够改善连铸辊辊面状况，稀土强化的堆焊辊面是连铸辊辊面的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种稀土强化的连铸辊堆焊层，稀土强化的堆焊层具有良好的热稳定性，热疲劳性，耐腐蚀性，适应连铸辊恶劣的工况，能提高使用寿命，降低连铸辊消耗。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种稀土强化的连铸辊堆焊层，其特征在于：所述堆焊层中按照重量百分比计含有以下成分：C：0.08%～0.2%；Mn：0.8%～2.8%；Si：0.2%～1.0%；Cr：12.0%～14.0%；Mo：0.3%～2.0%；Ni：1.5%～4.5%；RE：0.15～1.0%；V+Nb：0.1%～1.2%；S,P<0.03%；余量为Fe。优选地，所述RE指代为稀土元素，RE为铈的复合物和钇的复合物的联合，且1:10<铈稀土:钇稀土<1:1时，其性能更佳，一方面在焊缝金属中容易与杂质结合形成夹杂物，从而减少堆焊基体中夹杂物的数量；另一方面容易在高温阶段形核，细化晶粒。两者结合在焊缝金属中起到纯化基体、细化晶粒的作用，从而提高堆焊材料的抗裂性能、强韧性能等工艺性能及力学性能。优选地，在辊面焊层中，焊缝金属组织为回火后马氏体基体+2～10%的铁素体，同时上面分布有碳化物或氮化物。本专利技术的有益效果在于堆焊复合制造的连铸辊辊面，上机使用后表面抗氧化性能良好，抗热疲劳性能良好，经长时间使用表面明暗相间条纹不显著等优点，满足连铸辊工况要求，提高连铸辊的使用寿命。具体实施方式本专利技术的以下实施例只是用于说明本专利技术的具体实施方式，而不是用于限制本专利技术的保护范围，凡是对本领域熟练的技术人员来说，只要不离开本专利技术的技术特征范围可做各种变化或修正，其本质与本专利技术的技术方案相同，均属于本专利技术的保护范畴。实施例1～6选用典型的连铸辊辊面层如表1所示，进行性能测试及上机对比。其中实施例1～3中，实施例1中稀土含量在1:10<铈稀土:钇稀土<1:1范围内；实施例2稀土含量不在此范围内，实施例3无稀土含量；实施例4～6中，实施例4中稀土含量在1:10<铈稀土：钇稀土<1:1范围内；实施例5稀土含量不在此范围内，但在实施例4的基础上增加稀土铈的含量，价格增加；实施例6无稀土含量。表1连铸辊堆焊面各成分的理论质量百分比（wt%）。将实施例1～6中堆焊层分别测量焊态和回火后的硬度，通过线切割，制取热疲劳试样。将四组试样制成热疲劳试样（参考《连铸辊焊接复合制造技术规范》（YB/T4326-2013）），热疲劳实验条件：高温温度为700℃，精度为5℃，保温时间为120s；水冷到室温20℃，冷却时间为15s。取800次热疲劳试验后，将试样磨平抛光，考查的热疲劳裂纹扩展长度，同时测量其疲劳后的硬度。其力学性能见表2：表2实施例1～6的盖面堆焊材料的部分力学性能。由表2知：轧辊堆焊层中增加稀土，其焊态硬度和回火硬度相差不大，且组织变化不大；实施例1，2与实施例3；实施例4，5与实施例6对比表明稀土强化的盖面层能够抑制裂纹及疲劳后硬度的下降。通过实施例1～2；4～5可见当稀土含量满足1:10<铈稀土:钇稀土<1:1范围时，力学性能优良；特别是实施例4～5，当稀土含量继续增加时，不满足1:10<铈稀土:钇稀土<1:1范围时，其疲劳硬度下降及裂纹长度增加，可见一味增加稀土含量不仅成本增加且使力学性能恶化。用实施例1～6制成的连铸辊堆焊层，分别应用在同一轧辊弯曲段上，统计结果可见：实施例1，2与实施例3对比及实施例4，5与实施例6对比发现：稀土强化的堆焊辊面其过钢量增加；实施例1与实施例2对比及实施例4与实施例5对比发现：当稀土含量满足1:10<铈稀土:钇稀土<1:1范围时辊面的过钢量要高于未满足此范围的辊面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土强化的连铸辊堆焊层，其特征在于：所述堆焊层中按照重量百分比计含有以下成分：C：0.08%～0.2%；Mn：0.8%～2.8%；Si：0.2%～1.0%；Cr：12.0%～14.0%； Mo：0.3%～2.0%；Ni：1.5%～4.5%；RE：0.15～1.0%；V+ Nb：0.1%～1.2%；S,P

【技术特征摘要】
1.一种稀土强化的连铸辊堆焊层，其特征在于：所述堆焊层中按照重量百分比计含有以下成分：C：0.08%～0.2%；Mn：0.8%～2.8%；Si：0.2%～1.0%；Cr：12.0%～14.0%；Mo：0.3%～2.0%；Ni：1.5%～4.5%；RE：0.15～1.0%；V+Nb：0.1%～1.2%；S,P<0.03%；余量为Fe。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱东生，王清宝，刘海军，白波，袁新，眭向荣，王鑫，
申请(专利权)人：内蒙古宇亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15