大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102019294A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102019294A(43)申请公布日2011.04.20(21)申请号201010601310.0B22D19/16(2006.01)(22)申请日2010.12.23(71)申请人山东理工大学地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园D座1012申请人山东淄博金泰轧辊有限公司(72)发明人殷凤仕张伟薛冰张建忠姜学波周丽田丽倩(51)Int.Cl.B21B27/00(2006.01)C22C38/56(2006.01)C22C33/04(2006.01)B22D13/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法，轧辊由高韧性耐磨合金外层和高强度铸铁内层组成，外层的化学成分按质量百分比计为：碳3.2-3.6，硅＜1.0，锰0.8-2.0，硫＜0.05，磷0.1-0.3，铬1.2-1.8，镍3.6-4.2，钼0.3-0.6，钛＜0.1，钒＜0.2，其余为铁和不可避免的杂质，其特征在于：轧辊显微组织由碳化物、下贝氏体和奥氏体组成，其中奥氏体的体积分数在10-35％之间。其制造方法包括以下步骤：(1)电炉熔炼；(2)离心浇注轧辊外层，(3)离心浇注轧辊内层；(4)内层浇注完成后，冷却到900-800℃时，将轧辊从模具中取出空冷至400-300℃时放入保温炉内保持5-15小时，然后再取出空冷；(5)将成型的合金轧辊经机械加工制得成品。本发明不易开裂，轧辊面硬度均匀，性能优良。CN10294ACCNN102019294102019308AA权利要求书1/1页1.一种大尺寸高韧性耐磨合金轧辊，由高韧性耐磨合金外层和高强度铸铁内层组成，其中外层的化学成分按质量百分比计为：碳3.2-3.6，硅＜1.0，锰0.8-2.0，硫＜0.05，磷0.1-0.3，铬1.2-1.8，镍3.6-4.2，钼0.3-0.6，钛＜0.1，钒＜0.2，其余为铁和不可避免的杂质，其特征在于：轧辊显微组织由碳化物、下贝氏体和奥氏体组成，其中奥氏体的体积分数在10-35％之间。2.一种如权利要求1所述的大尺寸高韧性耐磨合金轧辊的制造方法，步骤依次是：(1)将废钢、钒钛生铁、铬铁、钼铁、纯镍或镍铁按化学成分配料放入电炉中熔化，熔清后加入锰铁，调整成分合格后，加入占钢水质量的0.10-0.20％的铝脱氧后出炉；(2)将出炉钢水采用卧式离心机浇注轧辊外层，钢水浇注温度为1420-1380℃；(3)轧辊外层浇注完成后，离心机继续旋转，直到内表面温度冷却到1170-1130℃时，浇注轧辊内层，浇注温度为1400-1350℃；(4)冷却；(5)将成型的合金轧辊经机械加工制得成品；其特征在于：步骤(4)中待轧辊在旋转的离心机中冷却到950-800℃，将轧辊从模具中取出空冷至400-300℃，再放入保温炉内保持5-15小时，然后再取出空冷。2CCNN102019294102019308AA说明书1/6页大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种粮油机械用大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法，属于轻工机械制造技术领域。背景技术[0002]为提高生产效率，粮油破碎机械用轧辊的尺寸越来越大，直径达到800mm以上。传统的直径在600mm以下的粮油破碎机械用轧辊外层主要为铬钼冷硬铸铁，采用离心铸造成型，显微组织由骨架状碳化物和珠光体组成。采用铬钼冷硬铸铁，离心铸造成型800mm以上轧辊时，由于轧辊尺寸大，液态金属带入的热量多，凝固和冷却过程产生的铸造应力、相变应力和热应力很大，从而引起裂纹和硬度不均匀，轧辊面硬度差超过10HSD，造成成品率低，且耐磨性和韧性不高，使用过程中出现辊身表面剥落。国内外公开了一些用于热轧钢材的轧辊及其制造方法，如中国专利200710178689.7公开了一种离心复合改进型无限冷硬铸铁轧辊及其制备方法，其特征是轧辊外层化学成分是(重量％)：3.2-3.8％C，3.8-3.5％Ni，1.2-1.8％Cr，0.2-0.4％Mo，0.2-0.5％Cu，1.0-1.8％Si，＜0.8％Mn，0.10-0.30％Nb，0.05-0.20％Ti，0.04-0.07％Mg，0.02-0.05％Y，0.01-0.03％Sb，其余为Fe和不可避免的微量杂质，为提高轧辊的热疲劳性能和润滑性能，加入了较多的Si和球化元素Mg、Y形成球状石墨；中国专利CN1598030公开了改进的镍铬钼无限冷硬铸铁及复合轧辊，其特征是在含2.90-3.70％C，0.60-1.20％Si，0.4-1.2％Mn，3.01-5.00％Ni，1.00-2.00