專利名稱：一種高速鋼材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工材料，尤其是涉及一種對(duì)高速鋼輥環(huán)軋輥及其 制造方法。
背景技術(shù)：
高速鋼是高速工具鋼的簡(jiǎn)稱，通常用于制作高速切削的工具，是一系列 鋼號(hào)的總稱。由于其具有良好的耐磨行和淬透性，尤其是高溫時(shí)的紅硬性， 使其成為制造軋輥的理想材料。這類鋼的特點(diǎn)具有較高的高溫硬度，及時(shí) 在高速切削條件下，刀刃邊不會(huì)因發(fā)熱而軟化，其在淬火 回火后的硬度可達(dá)
到服C63以上，并且在600。C時(shí)仍能保持服C55以上的高硬度。利用高速鋼生 產(chǎn)的各種輥環(huán)，可以理解為一種軋輥，用于各大鋼廠的連軋或者半連軋線上， 以軋制高速線材軋機(jī)上的一種磨損配件。
目前國(guó)內(nèi)的輥環(huán)一般都選用硬質(zhì)合金碳化鎢和合金球墨鑄鐵(即所謂高 鎳鉻無(wú)限冷軋輥)，其次有采用國(guó)外進(jìn)口輥環(huán)。三種材質(zhì)不同的區(qū)別是高鎳 鉻無(wú)限冷輥環(huán)基體中有大量的石墨，基體硬度低，軋材壽命短，換輥頻率高， 嚴(yán)重影響軋材的質(zhì)量和產(chǎn)量。硬質(zhì)合金輥環(huán)雖然有高硬度和很好的耐磨性， 單基體組織的穩(wěn)定性差，很容易造成在使用過(guò)程中裂輥、爆輥，而且價(jià)格高， 并在裝機(jī)過(guò)程中該材質(zhì)比重大，重量重，操作不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的軋材壽命短、裂輥爆輥率高、耐磨 性與穩(wěn)定性不能共存的矛盾等技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的高速鋼材 料的制造方法包括配制熔料、熔煉、精煉球化、離心澆鑄、球化退火、熱處
理淬火、回火、精胚機(jī)加工；在精煉球化過(guò)程中，當(dāng)溫度達(dá)到1500°C~1650°C
之間時(shí)，加入添加劑，所述添加劑的用量為熔料總量的0.25%~0.55%;
a) 所述高速鋼材料配方以工具鋼為主要原料，以重量份數(shù)計(jì)，其配方成
份為
工具鋼 50~90
C 2.0~2.8 Si 0.5~1.0 Mn 0.5~1曙0 W8.0~20 Mo2.0~5.0 V4.0~18 Cu2.0~5.0 Co1.0~4.0 S0.002~0.004 P0.002~0.004 Cr3.0~6.0
b) 所述變質(zhì)劑以重量份數(shù)計(jì)，其配方為稀土粉20~50，生石灰25~45， 鋁粉20~30。
方案原理
以往軋輥工作層組織多為基體上分布著M3C型共晶碳化物，組織粗大， 硬度較低。而本發(fā)明材料制得的軋輥的工作層一般采用高C、 V、 W類型高速 鋼，工作基體上分布著高硬度的MC型和M6C型碳化物，并且隨著V、 W含量 增加，鑄態(tài)組織中魚(yú)骨狀M6C型碳化物減少，MC型碳化物增加，淬火后基體 組織為回火馬氏體和貝氏體。軋輥中含有較高的Ni、 No等合金元素，使基體 組織得到馬氏體組織、碳化物形態(tài)為塊狀星狀分布，因而具有良好的導(dǎo)熱性 和較高的抗拉強(qiáng)度，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砜色@得優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，從而具 有較高的耐磨性。
在工作層內(nèi)硬度落差基本不降，輥身表面硬度均勻，軋輥工作層硬度高， 采用離心鑄造法，在重力系數(shù)可達(dá)100g以上的離心力作用下，形成致密的工 作層；但由于高速鋼中各元素密度偏差很大，易產(chǎn)生成分偏析，本發(fā)明中變 質(zhì)劑的加入，正式為了解決了這一問(wèn)題，加入所述變質(zhì)劑后，基體組織得到 細(xì)化，原組織中存在的網(wǎng)狀碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)楣铝⒑蛨F(tuán)球狀碳化物，使強(qiáng)度、韌 度、耐磨性，得到了提高。
本發(fā)明材料制得的高速鋼輥環(huán)，在使用過(guò)程中，軋材噸位高，磨耗低，
價(jià)格合理，出現(xiàn)裂輥、爆輥幾率低。軋材表面光潔度好耐磨性能比國(guó)內(nèi)普通
輥環(huán)(高鎳鉻無(wú)限冷)高5~7倍。國(guó)內(nèi)合金輥環(huán)目前售價(jià)50萬(wàn)到70萬(wàn)每噸， 本發(fā)明材料制得的高速鋼輥環(huán)售價(jià)為13到16萬(wàn)元每噸，使用壽命高于普通 輥'環(huán)5-7倍，減少換輥頻率，大大降低勞動(dòng)成本，提高軋鋼產(chǎn)量。高速鋼新 材料輥環(huán)銷售價(jià)格與國(guó)外高速鋼輥環(huán)相比僅為1/3,硬質(zhì)合金(碳化鉤)的 1/4，硬質(zhì)合金輥環(huán)銷售價(jià)格40萬(wàn)-60萬(wàn)元每噸，而高速鋼新材料制作的輥環(huán)， 使用壽命近似于硬質(zhì)合金軋輥。
因此，本發(fā)明熔料組方合理，工藝科學(xué)，操作簡(jiǎn)便，與普通輥環(huán)軋輥相 比，具有更高的硬度,抗彎強(qiáng)度及抗沖擊、抗熱疲勞韌性，熱硬性好等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。 實(shí)施例
a) 配制熔料 工具鋼70
C2.0 SM.O Mn1.0 W20 Mo5.0 V4.0 Cu2.0 Co 1.0 S 0.002 P 0.002 Cr 3.0
b) 將上述熔料混合均勻熔煉，依次進(jìn)行精煉球化、離心澆鑄、球化退火、
熱處理淬火、回火、精胚機(jī)加工；
C)在精煉球化過(guò)程中，加入添加劑，以重量份數(shù)計(jì)，其配方為稀土粉 25，生石灰45，鋁粉30。
最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本 發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高速鋼材料及其制造方法，其特征在于制造方法包括配制熔料、熔煉、精煉球化、離心澆鑄、球化退火、熱處理淬火、回火、精胚機(jī)加工；在精煉球化過(guò)程中，加入添加劑；a)所述高速鋼材料配方以工具鋼為主要原料，以重量份數(shù)計(jì)，其配方成份為工具鋼50～90C 2.0～2.8 Si 0.5～1.0 Mn 0.5～1.0W 8.0～20 Mo 2.0～5.0 V 4.0～18Cu 2.0～5.0 Co 1.0～4.0 S 0.002～0.004P 0.002～0.004 Cr 3.0～6.0b)所述添加劑以重量份數(shù)計(jì)，其配方為稀土粉20～50，生石灰25～45，鋁粉20～30。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鋼材料及其制造方法，其特征在于在熔煉溫度達(dá)到150crc i65crc之間時(shí)，加入所述添加劑，所述添加劑的用量為熔料總量的0.25%~0.55%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工材料，尤其是涉及一種對(duì)高速鋼輥環(huán)及其制造方法。高速鋼材料的制造方法包括配制熔料、熔煉、精煉球化、離心澆鑄、球化退火、熱處理淬火、回火、精坯機(jī)加工；在精煉球化過(guò)程中，當(dāng)溫度達(dá)到1500℃～1650℃之間時(shí)，加入變質(zhì)劑，所述變質(zhì)劑的用量為熔料總量的0.25％～0.55％。它組方合理，工藝科學(xué)，操作簡(jiǎn)便，與普通輥環(huán)軋輥相比，具有更高的硬度，抗彎強(qiáng)度及抗沖擊、抗熱疲勞韌性，熱硬性好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C38/36GK101191179SQ20061015491
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者楊星富 申請(qǐng)人:楊星富