【技术实现步骤摘要】
一种原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法
[0001]本专利技术属于钢铁冶金行业用轧辊制造领域,尤其涉及一种在钢液中采用原位再生方法制备含有氮化钛的钢基轧辊的制备方法。
技术介绍
[0002]现阶段两辊热轧钢基冶金轧辊包括开坯轧机用BD轧辊,钢坯连轧机用轧辊,板材粗轧机用轧辊,型钢粗、中、精轧用轧辊及辊环,其单件净重从3吨到49吨,铸件单重从5吨到近80吨,均属超大型铸件。
[0003]其轧辊及辊环现用材质包括:传统合金钢、半钢、石墨钢。主要使用的合金化元素为Cr、Ni、Mo等。从合金钢到半钢除对应Cr、Ni、Mo合金元素调整,其随含碳量的提高铸态组织中出现一次碳化物;石墨钢是在半钢基础上通过Si含量的调整,铸态组织中除了形成一定数量一次碳化物外,同时还有一定数量的石墨析出;借助孕育+变质处理手段,改变组织中石墨以及一次碳化物形态及比例;再借助于热处理(扩散、淬火、回火)细化和调整基体组织、改善一次碳化物形态及比例,以实现所需的强度、硬度等使用性能。
[0004]近年来,随着技术的不断进步,合金化、高合金化得到快速发展,除了不断提高Cr、Ni、Mo合金比例(以Cr元素为例,从1.0%到2.0%、3.0%甚至到4.0%)以外,在棒线材轧机、四辊带钢轧机用轧辊的制备过程中,通过向钢液中添加一定数量的V、W、Nb等合金,衍生出了高铬钢、高速钢、半高速钢轧辊,轧辊的耐磨性能得到了显著提高。
[0005]然而,对于两辊开坯、两辊粗轧、中、精轧机用轧辊,随着合金含量的提高,除了耐磨性提升的同时,对钢的淬透性、 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法,其特征在于,所述钢基轧辊的原料是一种含TiN颗粒的合金混合悬液,所述合金混合悬液通过如下步骤而得:在钢基轧辊的粗调合金熔液中将钛含量调至0.02
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0.05%、氮含量调至0.02
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0.03%,生成部分TiN颗粒后,再向其中吹入纯氮气,继续在合金溶液中生成TiN颗粒。2.根据权利要求1所述的原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法,其特征在于,所述制备方法是在传统钢基轧辊的制备过程中,通过常规熔炼粗调合金熔液后,向其中添加含钛合金与含氮合金,使合金熔液中钛含量达到0.02
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0.05%、氮含量达到0.02
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0.03%;再在1500℃~1600℃下搅拌,使Ti与N相互充分作用生成TiN颗粒;随后向所得合金悬液中吹入纯氮气,使合金悬液中总氮含量达0.03
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0.04%,此时高富氮气泡与合金悬液中残留的单质Ti继续生成TiN颗粒;再通过孕育、变质处理,最后浇注、热处理得原位再生氮化钛钢基轧辊。3.根据权利要求1所述的原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法,其特征在于,粗调合金熔液中化学含量为C0.6
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2.5%、Si0.4
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1.2%、Mn0.5
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1.2%、Cr0.8
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3.5%、Ni0.2
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2.5%、Mo0.2
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1.5%、V0.01
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0.2%、Al0.02
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0.03%,及不可避免的有害杂质。4.根据权利要求1所述的原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:步骤a)造型:对各铸造部位分别进行造型,合箱;步骤b)冶炼:按配比将各原料加入中频炉中熔炼至金属熔融,去除炉内残渣,合金熔液在≥1500℃下粗调合金熔液的化学含量,加入含钛与含氮合金至其中Ti含量为0.02
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0.05%、[N]含量为≥0.02%,在1500℃~1600℃温度条件下,搅拌30分钟以上,使高温熔融状态的合金熔液中的Ti与N相互充分反应生成当量Φ5
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20nm的TiN颗粒;步骤c)精炼:将步骤b)所得合金悬液出钢至带底吹装置的LF精炼钢包中,通过包底吹入氮气,至合金悬液中Ti含量为0.02
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0.05%、N含量为0.03
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0.04%,在1500℃~1600℃温度条件下,高富氮气泡在与合金悬液混合搅拌上升的过程中,继续与残存在合金悬液中的单质Ti充分接触,并发生反应生成TiN颗粒,再进行孕育及变质处理,得合金混合悬液;步骤d)浇注:对步骤c)所得合金混合悬液进行浇注,合金混合悬液凝固后得钢基轧辊粗胚;步骤e)热处理:对步骤d)所得钢基轧辊胚进行扩散退火、正火+回火。5.根据权利要求4所述的原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法,其特征在于:步骤a中的造型用铸型包括:铸造下辊颈部位的底座箱铸型、铸造辊身部位的冷型、铸造上辊颈部位的上箱部位、冒口箱部位以及浇道系统。6.根据权利要求5所述的原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法,其特征在于:所述底座箱铸型是由金属型箱体内壁挂15
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25mm砂型+3
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5mm耐高温涂料;所述铸造辊身部位的冷型为静态铸造用冷型部位时,采用金属型...
【专利技术属性】
技术研发人员:周守行,花志仁,戴鹏宇,万建荣,万华文,汪晨晨,赵冬华,徐文俊,
申请(专利权)人:三鑫重工机械有限公司,
类型:发明
国别省市:
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